【备考 志鸿优化设计】（湖南专用）中考物理总复习 第13讲 电生磁电磁铁电磁继电器（基础讲练+锁定考试目标+导学必备知识+探究重难方法）（解析版） 新人教版.doc

第13讲电生磁电磁铁电磁继电器考标要求备考指津1.通过实验，探究通电螺线管内部和外部的磁场方向，会根据安培定则判断通电螺线管的磁场方向。2.认识电磁铁及影响电磁铁磁性强弱的因素，会判断电磁铁的极性，了解电磁铁的应用。本课时中考考查的重点是：奥斯特实验、探究影响电磁铁磁性强弱的因素、电磁铁的应用及电磁继电器。题型以选择题、作图题、实验探究题为主。预计今后中考中，奥斯特实验及电磁铁磁性强弱的实验探究及电磁铁及其应用将是考查的热点问题。考点梳理考点1电流的磁场(1)电流的磁效应通电导体和磁体一样，周围存在着_，能使小磁针发生偏转，这种现象叫做电流的磁效应。_实验表明，通电导体周围存在磁场，并且该磁场的方向与_的方向有关。(2)通电螺线管的磁场通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样，其两端相当于条形磁体的两个磁极，其极性与电流的方向有关，可用_来判定。(3)安培定则用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中的电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的_。考点2电磁铁及其应用(1)构造内部带_的通电螺线管叫做电磁铁。(2)电磁铁的特点通电时有磁性，断电时_磁性；磁场的方向由线圈的绕向和电流的_控制；磁性的强弱可以由电流的_控制，电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数_，磁性越强。(3)电磁继电器是利用_制成的，利用电磁继电器可以实现各种_。温馨提示 电磁铁的铁芯是软铁，主要是因为在有电流时，铁芯很容易被磁化，断电后其磁性又可以马上消失。自主测试1最先发现电流周围存在磁场的科学家是丹麦的_。如图所示，通电螺线管附近的小磁针处于静止状态，则螺线管的a端是_极，电源的d端是_极。2. (2012广东梅州中考)探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图所示电路进行实验，每次实验总观察到电磁铁a吸引大头针的数目均比b多，此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是() a电流的方向b线圈的匝数c电流的大小 d电磁铁的极性3如图所示是一种水位报警器的原理图，当水位到达金属块a时(一般的水能导电)，电路中()a绿灯亮b红灯亮c两灯同时亮d两灯都不亮重难突破安培定则“三考查”对某一个通电螺线管而言，螺线管的电流方向、磁场方向、螺线管线圈的绕法是相互制约、彼此联系的。常从三个方面进行考查。1判断螺线管的极性【例1】 (2012湖南怀化中考)如图所示，根据通电螺线管的电流方向，标出电源的正、负极和通电螺线管两端的磁极。解析：电流由左端流入，因电流由电源的正极流向负极，故电源左侧为正极；由右手螺旋定则可知，通电螺线管右侧为n极，左侧为s极。答案：方法归纳 已知电源的极性，判断螺线管两端的极性的方法：(1)标上螺线管上的电流方向；(2)用右手握住螺线管，四指弯向电流方向；(3)大拇指所指的一端就是螺线管的n极。2判断通电螺线管中的电流方向【例2】 开关s闭合后，小磁针静止时的指向如图所示。由此可知()aa端是通电螺线管的n极，c端是电源正极ba端是通电螺线管的n极，c端是电源负极cb端是通电螺线管的n极，d端是电源正极db端是通电螺线管的n极，d端是电源负极解析：根据磁极性质可以判断通电螺线管b端为n极，再根据安培定则判定电流方向是从c经通电螺线管回到d的。故选项d正确。答案：d方法归纳 已知螺线管的极性(或磁感线方向、螺线管周围小磁针的指向)，判断导线中电流方向的方法：(1)在螺线管的两端标出极性；(2)用右手握住螺线管，大拇指指向n极；(3)弯曲四指所指的方向就是电流方向。3通电螺线管的绕线方法【例3】 根据图中小磁针的n极指向，画出通电螺线管的绕线方法。解析：首先根据小磁针的指向判断通电螺线管的n、s极，通电螺线管的左端为n极，右端为s极。然后根据电源的正负极用箭头标出与螺线管相连的导线中的电流方向。答案：如图所示：方法归纳 已知电流方向和螺线管两端的极性，画螺线管绕线的方法：(1)根据电源的正负极，用箭头标出与螺线管相连的导线中的电流方向，在螺线管两端标出极性；(2)用右手握住螺线管，大拇指指向n极；(3)弯曲的四指所指的方向就是电流方向。易错剖析易错点影响电磁铁磁性强弱的因素【例】 关于电磁铁，下列说法中正确的是()a电磁铁的磁性强弱跟通过它的电流大小无关b电磁铁中电流方向改变，其磁性强弱也改变c在相同通电螺线管中，加铜芯比加铁芯磁性弱d电磁铁的磁性强弱跟线圈匝数无关错解：b错因：不能正确理解影响电磁铁磁性强弱的因素。解析：带有铁芯的螺线管称为电磁铁，它的磁性强弱与电流大小和线圈匝数的多少有关。电磁铁的磁性强弱与通过它的电流有关，匝数一定时，电流越大，磁性越强，选项a错；电磁铁中电流方向改变时，其磁极也会发生改变，但它的磁性强弱不会改变，选项b错；通电螺线管中加入铁芯后磁性增强，主要是因为铁芯被磁化后也具有了磁性，如果在螺线管中加入铜芯，铜芯不会被磁化，因而螺线管中的磁性不会增强，选项c正确；电磁铁的磁性强弱与线圈的匝数有关，在电流一定的情况下，匝数越多，磁性越强，选项d错。答案：c1(2012湖南长沙中考)法国科学家阿尔贝费尔和德国彼得格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(gmr)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖。如图是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，闭合s1、s2后，当滑片p向左滑动的过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是()a电磁铁的右端为s极b电磁铁的磁性减弱c巨磁电阻的阻值随磁场的增强而增大d以上说法都不正确2(2012湖南岳阳中考)一种自动水位显示器的原理图如图所示，对于该自动水位显示器说法正确的是()自动水位显示器a水位上升到b时，电磁铁通电，红灯亮报警b水位上升到b时，电磁铁断电，绿灯亮报警c水位下降到a时，电磁铁断电，红灯亮报警d水位下降到a时，电磁铁通电，绿灯亮报警3(2012湖南株洲中考)如图所示，当开关s闭合时，通电螺线管周围的小磁针指向不正确的是() aabbccdd4(2012湖南永州中考)如图所示，a为弹簧测力计，b为铁块，c为螺线管。闭合开关s时，电流表和弹簧测力计都有示数。若滑动变阻器滑片p向左移动，电流表的示数_(选填“变大”“变小”或“不变”)，弹簧测力计的示数_(选填“变大”“变小”或“不变”)。5(2012湖南娄底中考)小明在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，通电螺线管的磁感线如图所示，请在图中标出电源的正负极。6(2012湖南株洲中考)科学家发现两根平行导线通电后有如图所示的现象(图中实线、虚线分别表示通电前、后的情况)。(1)由图可知两平行通电导线之间有力的作用。当通入的电流方向相同时，导线相互_；当通入电流方向相反时，导线相互_。(2)判断通电直导线周围磁场方向的方法是：用右手握导线，大拇指指向电流方向，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向。根据这个方法，请你判定甲图中导线a在导线b处产生的磁场方向为垂直于纸面_。(填“向里”或“向外”)(3)上述现象的原因是：通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有_的作用。当导线a中的电流方向改变时，其磁场的方向也发生改变，导线b受力方向随之改变。(4)由此可知：与磁体之间的相互作用一样，电流之间的相互作用也是通过_来实现的。1在研究电和磁的漫长历史中，许多科学家做出了卓越贡献，首先发现电流周围存在磁场的科学家是()a奥斯特 b瓦特c法拉第 d焦耳2如图所示的奥斯特实验说明了() a电流的周围存在着磁场b电流在磁场中会受到力的作用c导线做切割磁感线运动时会产生电流d静止小磁针在没有磁场时也会转动3下列四幅图中，小磁针北极所指方向已标出，能正确表示小磁针所处位置磁场方向的是()4图中通电螺线管的极性标注正确的是()5小磁针静止在螺线管的附近，闭合开关s后，通电螺线管周围的磁感线方向如图所示，则下列判断正确的是() a电源的右端为正极b通电螺线管的左端为s极c小磁针一直保持静止d小磁针n极向右转动6通电直导线的周围存在磁场，若将一根长导线沿一个方向绕成螺线管，插入铁芯后，就制成了一个电磁铁。关于电磁铁的磁性强弱，以下说法正确的是()a电磁铁的磁性强弱与线圈匝数无关b电磁铁的磁性强弱与电流大小无关c导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互抵消，故磁性减弱d导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互叠加，故磁性增强7如图所示，在观察奥斯特实验时，小明注意到置于通电直导线下方小磁针的n极向纸内偏转。小明由此推测：若电子沿着水平方向平行地飞过磁针上方时，小磁针也将发生偏转。请你说出小明推测的依据是：_，你认为磁针的n极会向_(选填“纸内”或”纸外”)偏转。8在原子内部，核外电子绕原子核运动会形成一种环形电流，该环形电流产生的磁场使物质微粒(原子)的两侧相当于两个磁极。若图中箭头表示的是电子绕原子核运动的方向，则环形电流的左侧应为_(选填“n”或“s”)极。9电磁铁与永磁体相比，其优点是：磁性的有无可以通过_来实现；磁性的强弱可以通过电流的大小来控制；磁极的极性可以通过_来实现。10如图所示，a为弹簧测力计，b为铁块，c为螺线管。闭合s时，电流表和弹簧测力计都有示数。再闭合s1时，电流表的示数将_，弹簧测力计的示数将_。(都选填“变大”“变小”或“不变”) 11在图中标出磁感线的方向和小磁针的n极。12如图是一种“闯红灯违规证据模拟器”的工作原理图，光控开关接收到红光时会自动闭合，压敏电阻若同时受到车的压力，其阻值变小，电磁铁的磁性因电路中电流的改变而变_(选填“强”或“弱”)，当电流变化到一定值时，衔铁与触点_(选填“1”或“2”)接触，电控照相机工作，拍摄违规车辆。参考答案考点1(1)磁场奥斯特电流(2)安培定则(3)北极考点2(1)铁芯(2)没有方向大小越多(3)电磁铁自动控制导学必备知识自主测试1解析：最先发现电流周围存在磁场的科学家是丹麦的奥斯特。根据磁极之间的相互作用规律，可以判断通电螺线管的b端为n极，那么a端就是s极；再根据安培定则，用右手握住通电螺线管，让大拇指指向n极，弯曲的四指所指的方向就是电流的方向，则c端为电源的正极，d端为电源的负极。答案：奥斯特s负2b由题图可知，线圈a、b串联在电路中，电流相等，而线圈匝数不同，故此实验说明影响电磁铁磁性强弱的因素是线圈的匝数。3b当水位到达金属块a时，左边电磁铁电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下运动，从而使红灯电路接通，红灯亮。品鉴经典考题1a利用安培定则判断出电磁铁的左端为n极、右端为s极；当滑片p向左滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，则电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强。通电螺线管的磁性增强时，右边电路中的指示灯明显变亮，说明右边电路的电流变大了，巨磁电阻的电阻变小了，即巨磁电阻的阻值随磁场的增强而变小。2a当水位没有达到b时，电磁铁没有磁性，绿灯亮；当水位到达b时电路接通，电磁继电器有磁性，衔铁就会在电磁力吸引的作用下与红灯接通，红灯亮；该报警器的红、绿灯不会同时亮。3d利用安培定则判断螺线管的左端是s极，右端是n极，再根据磁极间作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引确定出四个小磁针的n、s极。4解析：滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入的电阻变小，电路中的电流值就变大，螺线管的磁性增强，对铁块b的吸引力变大，所以弹簧测力计的示数也变大。答案：变大变大5解析：在磁体外部，磁感线总是从磁体的n极出发，回到s极，所以螺线管的左端是s极，螺线管的右端是n极，然后右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的n极，四指的弯向的方向为螺线管的电流方向。左端是电源的负极，右端是电源的正极。答案：6解析：由图可知，当通入的电流方向相同时，导线靠拢，说明两导线相互吸引；当通入电流方向相反时，导线远离，说明两导线相互排斥；用右手握导线，大拇指指向电流方向(向上)，则四指环绕的方向就是通电直导线周围的磁场方向：a的左侧垂直于纸面向外，b处垂直于纸面向里；通电导线a周围产生的磁场对通电导线b有力的作用；磁体之间的相互作用是通过磁场来完成的，同理电流之间的相互作用也是通过磁场来实现的。答案：(1)吸引排斥(2)向里(3)力(4)磁场研习预测试题1a奥斯特通过实验验证了电流周围存在磁场，第一个揭示了电与磁之间的联系；瓦特通过对生活现象的观察发明了蒸汽机；法拉第发现了电磁感应现象；焦耳通过定量实验发现了焦耳定律。本题正确选项为a。2a从题图中可以看出，通电导线周围的小磁针发生了偏转，这说明小磁针受到了磁场力的作用，即电流周围产生了磁场，电流在磁场中会受到力的作用，但由题图可知的是小磁针发生偏转，而不是导线运动，故b选项错误；装置中不存在导线切割磁感线的情况，故c选项错误；静止小磁针只有受到磁场力的作用才会发生转动，故d选项错误。综合上述分析，a选项正确。3b小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。选项a中，小磁针的n极应指向上方，选项a错误；选项c中，根据安培定则可知，电磁铁的右端为n极，左端为s极，小磁针的s极应水平向左，选项c错误；选项d中，电磁铁的左端为n极，右端为s极，小磁针的n极应指向右边。选项b中小磁针的指向是正确的。4c根据安培定则(又称右手螺旋定则)，用右手握住通电螺线管，四指弯曲的方向与电流的环绕方向一致，那么大拇指所指的方向就是通电螺线管的n极，由此可以判断出c选项是正确的。5a由题图可知，通电螺线管的左端为n极，根据安培定则可判断螺线管中的电流是从右端进，从左端出，所以电源的右端为正极，根据磁极间的相互作用规律可知，小磁针顺时针偏转，即小磁针的n极向左转动，所以只有选项a正确。6d将导线绕成螺线管后，每匝线圈产生的磁场相互叠加，故磁性增强。在通电螺线管中插入铁芯，就是