浙江省中考科学一轮复习 第12讲 电与磁课件.ppt

第12讲电与磁 磁现象1 磁性和磁体 磁铁能吸引铁 钴 镍等物质 磁铁的这种性质叫 具有磁性的物体叫做 能够长期保持磁性的天然磁体和人造磁体通称 2 磁极 磁体上磁性最强的部分叫做 指南的磁极叫做 s极 指北的磁极叫做 n极 同名磁极互相 异名磁极互相 3 磁场 在磁体周围存在着磁场 磁场的基本性质是它对放入其中的 有力的作用 磁体间的相互作用是通过 而发生的 方向 在磁场中的某一点 小磁针静止时 的指向就是该点的磁场方向 磁性 磁体 永磁体 磁南极 磁极 磁北极 排斥 吸引 磁体 磁场 北极 4 磁感线 为形象地描述磁场 人为画出的一些有箭头的曲线 曲线上任一点的磁场方向都跟放在该点的静止 n极所指的方向一致 这样的曲线叫做 磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱 越密越强 反之越弱 磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来 回到磁体南极 在磁场中的某点 小磁针北极所受磁力的方向跟该点的 一致 小磁针南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向 帮你理解磁感应线实际并不存在 是为研究磁场而引入的 它能形象直观地描述磁场的分布 强弱和方向 小磁针 磁感线 磁场方向 相反 电流的磁场1 电流的磁效应 丹麦物理学家 首先发现 通电导体的周围存在着 磁场的方向跟 有关 这种现象叫电流的 2 通电螺线管 通电螺线管外部的磁场和 的磁场一样 它的两端相当于条形磁铁的两个磁极 通电螺线管的极性跟 的关系 可以用安培定则来判定 用右手握螺线管 让四指弯向螺线管中 则大拇指所指的那端就是螺线管的 3 电磁铁 1 把螺线管紧密地套在一个铁芯上 就构成一个电磁铁 2 电磁铁的优点有 磁性的有无可由 控制 它的磁性强弱可由 来控制 它的极性可由 来控制 奥斯特 磁场 电流的方向 磁效应 条形磁体 电流方向 电流方向 北极 通断电 电流大小 电流方向 4 电磁继电器 1 构造 如图所示 主要部分是电磁铁 衔铁 触点开关和弹簧 2 工作原理电磁铁通电时 把衔铁吸下来 将工作电路的触点 工作电路闭合 电磁铁断电时失去磁性 弹簧把衔铁拉起来 工作电路 3 主要应用 用低压电路的通断间接地控制高压电路的通断 可实现远距离控制 与其他元件配合实现自动控制 接通 切断 磁场对电流的作用1 通电导体在磁场中受到力的作用 受力的方向跟 和 2 直流电动机 1 直流电动机是根据 原理制成的 它靠换向器自动改变线圈中的电流方向 使线圈能在磁场里持续转动 2 直流电动机主要由定子和转子构成 把线圈嵌在圆柱形铁芯上组成转子 由机壳和磁极组成定子 且用的是电磁铁 转子安装在圆形定子中间的磁场中 直流电动机能把电能转变为机械能 电流的方向 磁感线的方向有关 通电线圈在磁场中受力转动 怎样产生感应电流1 电磁感应当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时 导体中就产生电流 这种现象叫做 产生的电流叫做感应电流 2 影响感应电流的方向的因素 1 跟导体 的方向有关 2 跟 的方向有关 若二者只改变其一 则感应电流的方向 若二者同时改变 则感应电流的方向 帮你理解电动机和发电机结构相似 但原理不同 发电机的原理是电磁感应现象 电动机的原理是通电导体在磁场中受力转动 切割磁感线 电磁感应 切割磁感线 磁场 不变 改变 对接点一 磁现象 例1 关于磁场 磁感线及其研究方法 下列说法不正确的是 a 磁感线是真实存在的b 磁场是真实存在的一种特殊物质c 用小磁针受力所指的方向来显示磁场的方向 这是运用了转换法d 用磁感线来形象地表示磁场 这是运用了模型法 解题流程 审立意 本题主要考查磁场和磁感线的概念 抓关键 本题的关键是理解 磁场 和 磁感线 的区别和联系 析选项 磁感线不是客观存在的 是人们根据铁屑在磁场中的排列情况 抽象出的一种理想化模型 磁场是磁铁周围真实存在的一种看不见 摸不着的特殊物质 人们常根据磁场中小磁针受力转动或细铁屑分布情况 来间接地认识 研究磁场 得结论 a 中考预测 1 橡皮泥具有很强的可塑性 深受小朋友们的喜爱 现在有一种爱吞磁铁的橡皮泥 把高强磁铁放在旁边 磁铁会被慢慢吞噬 如图所示 磁铁会被吞噬的原因是 a 橡皮泥受到磁铁的压力b 橡皮泥有较强的粘连性c 高强磁铁具有动能d 橡皮泥中含有磁性物质 解析磁铁会被慢慢吞噬说明磁铁受到吸引力 而能够和磁铁发生力的作用的物体只有磁体或磁性物质 所以选d 答案d 对接点二 电生磁 例2 根据图所示 回答下列问题 1 当s闭合后 弹簧怎样变化 2 当s闭合后 滑片p向右移动 电流表示数怎样变化 弹簧的长度怎样变化 解析 1 根据安培定则可以判断出s闭合后螺线管的上端为s极 与挂在弹簧下的磁铁的s极相靠近 同名磁极相互排斥 故对弹簧有一个向上的力的作用 弹簧缩短一些 2 当滑片p向右滑动时 滑动变阻器连入电路的电阻变小 所以电路中的电流变大 电流表示数变大 由于电路中电流的变大 使螺线管的磁性增强 螺线管与磁铁的排斥力增强 使弹簧的长度再次逐渐变短 答案 1 弹簧缩短一些 2 电流表示数变大 弹簧的长度再次逐渐变短 知识链接本部分考查的热点之一是右手螺旋法则的应用 多为作图题 如已知电流方向判断螺线管的n s极 已知螺线管的n s极判断电流方向等 热点之二是探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关 方法点拨解答这一类的问题 必须复习掌握好以下知识点 右手螺旋法则 通电螺线管和磁铁外部的磁感线 都是从n极出来 回到s极 小磁针n极受力的方向 与该点磁场 磁感线的方向相同 在电源外部 电流从正极流出 流回电源负极 电磁铁磁性强弱与电流大小 线圈匝数的关系 中考预测 2 如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图 1 当指针指示的数值增大时 表示通电螺线管的磁性增强 则螺线管a端为 极 2 为了验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关 应将开关s从a点换到b点 并调节变阻器的滑片向 滑动 使电流表的示数不变 解析 1 据图能看出 此时的指针应向左偏 故该通电螺线管应排斥小磁片 据同名磁极相互排斥可知 该螺线管的左端是s极 右端是n极 故a端是s极 2 验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关 需要在电流一定的情况下 改变线圈的匝数 看电磁铁的磁性有何变化 故当将开关s从a点换到b点时 由于接入电路的螺线管变长 即电阻变大 所以电路中的电流变小 而在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的 所以需向下移动滑片才能实现上述目的 答案 1 s 2 下 对接点三 磁场对电流的作用 例3 如图为研究磁场对通电导线作用的实验装置 当接通电源 有电流由a至b通过导线ab时 它将受到磁场力作用而向左运动 则 a 当磁场方向改变时 导线ab将向右运动 机械能将转化为电能b 当电流方向改变时 导线ab将向右运动 机械能转化为电能c 当电流方向和磁场方向同时改变时 导线ab仍将向左运动d 当电流方向和磁场方向同时改变时 导线ab将向右运动解析只改变一个影响因素 受力运动方向改变 但能量的转化是电能转化为机械能 故a b选项前半句对 后半句错 两个影响因素同时改变时 受力运动方向不变 故d选项错误 只有c选项正确 答案c 知识链接本部分的重点是探究通电导体在磁场中受力的方向跟哪些因素有关 考查的热点是如何运用控制变量法探究各方向之间的关系 包括操作的方法 实验的过程 出现的现象等 方法点拨该装置有电源给导体ab通电 是研究 磁场对通电导线的作用 的实验装置 通电导体ab在磁场中受到磁场力的作用而运动 把电能转化为机械能 中考预测 3 在探究通电导体在磁场中的受力方向跟什么因素有关时 小明同学做了如图的三个实验 图中ab表示闭合电路的一部分导线 导线上的箭头表示电流的方向 f表示导线受力方向 s n表示蹄形磁铁的南北极 通过实验a和b说明 通电导体在磁场中的受力方向与 的方向有关 通过实验a和c说明 通电导体在磁场中的受力方向与 的方向有关 解析本题是采用控制变量法来探究通电导体在磁场中的受力方向跟什么因素有关的 对比a b两图 控制磁场方向相同 改变电流方向 导线受力方向相反 说明通电导体在磁场中的受力方向跟电流方向有关 同理在a c两图中 控制导体中电流方向相同 改变磁场方向 导线受力方向相反 说明通电导体在磁场中的受力方向跟磁场方向有关 答案 1 电流方向有关 2 磁场方向有关 对接点四 磁生电 例4 2013 德州 风力测定仪是由风叶和改装的电流表构成 风力越大 风叶转动越快 电流表读数也越大 图中与这一过程的工作原理相同的是 解析a 该图是验证通电导体在磁场中受力转动的装置 不合题意 b 该图是奥斯特实验 说明通电导线周围存在磁场 不合题意 c 该图是电磁感应实验 即闭合电路的一部分导体在磁场中切割磁感线 电路中产生感应电流 与风速计的原理相同 符合题意 d 是探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系 不合题意 答案c知识链接主要涉及的知识有磁场对通电导线的作用 通电直导线周围的磁场 电磁铁的构造和原理 电磁感应 考查学生对电磁感应现象的了解 以及影响感应电流强弱的因素 方法点拨判断闭合电路的一部分导体在磁场中运动是否能产生感应电流 关键是看导体是否做切割磁感线运动 中考预测 4 如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图 当红灯亮时 控制电路中的自动开关才接通 此时当汽车 相当于一个大铁块 通过停止线附近区域的埋地感应线圈时 感应线圈磁场就发生很大变化 使埋地感应电源产生足够大的感应电压 摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆 1 电磁继电器工作时 它把电能转化成内能和 2 当绿灯亮时 摄像系统能否工作 理由是 3 埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作 解析电磁继电器工作时衔铁被吸下 说明衔铁具有了机械能 绿灯亮时 自动开关不会闭合 电磁继电器不通电 电源正负极变化只会改变电磁铁的n极和s极 不会影响摄像系统工作 答案 1 机械能 2 不能因为绿灯亮时 自动开关不会闭合 电磁继电器不通电 导致摄像系统不工作 3 否 5 如图所示是利用太阳能给led路灯供电的自动控制电路的原理示意图 其中 r是光敏电阻 光敏电阻的阻值r随光照度的增强而减小 白天 通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内 傍晚 当光照度小于一定值时 通过蓄电池与led回路 路灯开始工作 请用笔画线将电路原理图连接完整 使工作电路能正常工作 与触点的接线只能接在静触点上 图中已给出静触点d e f g的四根引线 连线不能交叉 解析光敏电阻的阻值r随光照度的增强而减小 所以白天时 光敏电阻的阻值减小 电路中的电流增大 电磁铁的磁性增强 衔铁被吸下 与静触点g f接触 此时太阳能电池板与蓄电池组成闭合电路 夜晚光照强度减弱 光敏电阻的阻值增大 电路中的电流减小 电磁铁的磁性减弱 衔铁被弹簧拉起 使衔铁与静触点e d接触 此时蓄电池与led路灯组成闭合电路 答案如图所示 易错点一对磁体间作用认识不全面 误入陷阱指点迷津解决这类问题 要全面认识磁体间的相互作用 互相吸引的情况有两种 一种是异名磁极相互吸引 另一种是磁铁与铁棒相互吸引 典例1 三个大小 形状完全相同的铁棒 悬挂在细线的下方 已知乙是磁铁棒 三者之间的相互作用如图所示 据此可知 a 丙一定是磁铁棒 甲一定是铁棒b 丙一定是铁棒 甲一定是磁铁棒c 丙 甲都是磁铁棒d 丙 乙是磁铁棒 甲铁棒可能有磁性 也可能无磁性解析因为甲 乙两铁棒相互吸引 所以有两种可能的情形 一是铁棒甲也具有磁性 并且相互靠近的是异名磁极