湖南省中考物理 第一部分 教材知识梳理 第20章 电与磁课件.ppt

第20章电与磁 考点1 磁现象磁场 1 磁性 能够吸引铁 钴 镍等物质的性质 2 磁极 磁体上吸引能力最强的两个部位叫做磁极 能够自由转动的磁体 例如悬吊着的小磁针 静止时指南的那个磁极叫做 极或 极 指北的那个磁极叫做 极或 极 南 s 北 n 1 磁现象 考点清单 中考要点全梳理 3 磁极间相互作用规律 同名磁极相互 异名磁极相互 4 磁化 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性 这种现象叫做磁化 吸引 排斥 2 磁场 1 定义 磁体周围存在着一种物质 能使磁针偏转 这种物质看不见 摸不着 我们把它叫做磁场 2 基本性质 对放入其中的磁体 3 方向 物理学中把小磁针静止时 所指的方向规定为该点磁场的方向 有力的作用 北极 4 磁感线 北 n 南 s 3 地磁场 地球周围存在着磁场 地磁场的北极在地理 极附近 地磁场的南极在地理 极附近 南 北 考点2 电流的磁场 1 电流的磁效应 1 奥斯特实验 丹麦物理学家 第一个发现通电导线和磁体一样 周围存在着磁场 2 电流的磁效应 通电导线周围存在与 方向有关的磁场 这种现象叫做电流的磁效应 2 通电螺线管的磁场 1 通电螺线管外部的磁场与条形磁体相似 2 影响因素 通电螺线管两端的极性与 的方向有关 奥斯特 电流 电流 3 安培定则 右手 电流 n 电磁铁 1 构造 在通电螺线管里插入一根铁芯 就构成了一个电磁铁 2 电磁铁磁性强弱的影响因素 对于外形相同的线圈 电磁铁磁性的强弱跟线圈的 和通入的 的大小有关 一定时 通入的 越大 电磁铁的磁性越 一定时 外形相同的螺线管 越多 电磁铁的磁性越 考点3 匝数 电流 匝数 电流 强 电流 匝数 强 电磁铁电磁继电器 3 应用 电磁起重机 电动机 发电机 电铃 电磁继电器 全自动洗衣机的进水 排水阀门 卫生间里感应式冲水器的阀门以及高速磁悬浮列车都用到电磁铁 2 电磁继电器 1 实质 电磁继电器就是利用 来控制工作电路的一种开关 2 构成及其工作原理 由电磁铁 衔铁 弹簧 触点组成 其工作电路由 电路和 电路两部分组成 电磁铁 低压控制 高压工作 考点4 电动机 1 磁场对通电导线的作用 通电导线在磁场中要受到力的作用 力的方向跟 的方向 的方向都有关系 当电流的方向或者磁场的方向变得相反时 通电导线受力的方向也变得 2 电动机 1 原理 磁场对通电导线的作用 2 构造 转子 定子 换向器 3 能量转化 转化为 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置 电流 磁场 相反 电能 机械能 1 电磁感应现象 1 发现了电磁感应现象 2 电磁感应现象 电路的一部分导体在磁场中做 时 导体中就会产生 这种由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应现象 产生的电流叫做 3 感应电流产生的条件 电路 导体做 运动 4 感应电流的方向 与 和 有关 考点5 磁生电 法拉第 闭合 切割磁感线运动 电流 感应电流 闭合 切割磁感线 导体运动的方向 磁场方向 2 发电机 1 原理 2 构造 转子 定子 铜滑环 3 能量转化 转化为 动圈式话筒就应用了发电机的原理 电磁感应现象 机械能 电能 3 电动机与发电机的区别 磁场对通电导 线有力的作用 电磁感应 机械能 电能 扬声器 动圈式话筒 湖南三年中考 命题点1 磁现象磁场 1 2015湘西12题3分 图中所画的是磁体周围磁感线示意图 则磁体的磁极分别为 a a为n极 b为s极b a为s极 b为n极c a为n极 b为n极d a为s极 b为s极 解析 磁体外部磁感线方向都是从磁体的n极出来 回到s极 由题图可知 磁感线从b端出发 故b端为n极 从a端进入 故a为s极 b 2 2016湘西12题3分 下面关于磁体性质说法不正确的是 a 任何磁体都有两个磁极b 同名磁极互相吸引 异名磁极互相排斥c 磁体的周围存在着磁场d 小磁针静止时 n极总指向地球北方 解析 一个磁体都有两个不同的磁极 它们同时存在 a正确 不符合题意 磁极间的相互作用是 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 b错误 符合题意 磁体周围存在着磁场 它看不见 摸不着 c正确 不符合题意 地磁的南极在地理的北极附近 所以小磁针静止时 小磁针的n极总是指向地球的北方 d正确 不符合题意 c 命题点2 安培定则 2016怀化12题3分 下图中 关于通电螺线管旁的小磁针受到通电螺线管磁力作用静止后指向正确的是 解析 因为螺线管正面的电流方向向上 根据安培定则螺线管的左端是n极 又因为异名磁极互相吸引可得 题图中小磁针的n极应该指左 a 3 2014郴州8题2分 某同学为了增强通电螺线管的磁性 下列做法错误的是 a 增加通电螺线管的匝数b 在通电螺线管中插入铁芯c 增大通电螺线管中的电流d 改变通电螺线管中的电流方向 解析 在相同条件下 增加螺线管的匝数 磁性增强 a做法正确 不符合题意 在相同条件下 插入铁芯 磁性增强 b做法正确 不符合题意 在相同条件下 增大电流 磁性增强 c做法正确 不符合题意 改变电流的方向 只能改变通电螺线管的磁极 d做法错误 符合题意 c 5 2016永州23题2分 如图所示 闭合开关 小磁针静止时n极指向螺线管的左侧 则螺线管的左端是 极 选填 n 或 s 电源的左端是 极 选填 正 或 负 s 正 解析 由小磁针静止时n极在右端 根据异名磁极互相吸引可得螺线管的左端是s极 右端是n极 所以根据安培定则可得螺线管正面电流方向向下 所以电源的正极在左端 负极在右端 命题点3 电磁铁 电磁继电器 a 变小b 先变小后变大c 变大d 不变 1 2016株洲10题2分 弹簧测力计挂住一个条形磁铁置于螺线管的正上方 如图所示 闭合开关k 弹簧测力计示数将 解析 根据安培定则可以知道 开关k闭合后 通电螺线管的上端为n极 与之靠近的是条形磁铁的n极 根据 同名磁极相互排斥 可知 通电螺线管对条形磁铁产生一个向上的斥力作用 使得弹簧测力计示数变小 故a选项正确 a 2 2015长沙25题2分 法国科学家阿尔贝 费尔和德国科学家彼得 格林贝格尔由于巨磁电阻 gmr 效应而荣获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 在闭合开关s1 s2且滑片p向右滑动的过程中 指示灯明显变暗 这说明 a a 电磁铁的左端为n极b 流过灯泡的电流增大c 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显减小d 巨磁电阻的阻值与磁场的强弱没有关系 解析 思路分析如图所示 滑片向右移动 电磁铁中的电流减小 磁性减弱 命题点4 电磁现象辨识 2016长沙24题3分 现代武器中有一种新型电磁炮 它是利用电磁技术制成的一种先进武器 具有速度快 命中率高等特点 其原理是利用磁场对通电导体的作用 下图中与此工作原理相同的是 b 解析 a图电热水壶是利用电流的热效应工作的 a不符合题意 b图演示的通电导线在磁场中受力运动 其原理是磁场对通电导体的作用 b符合题意 c图演示的是电磁感应现象 c不符合题意 d图是电磁继电器 利用的是电流的磁效应 d不符合题意 2 2016岳阳9题3分 如图所示是一种环保型手电筒 只要将它来回摇动 小灯泡就能发光 能说明该手电筒工作原理的装置图是 解析 将环保型手电筒摇动时 小灯泡就发光 此过程中是将机械能转化为电能的过程 在各装置中 b是电磁感应现象 其原理与手电筒的工作原理相同 b 命题点5 发电机和电动机 如图所示 当拨动g1的指针时 观察到g2的指针也会随之摆动 下列说法正确的是 4 双选 2016株洲16题3分 将两个电流表 主要部件是永久磁铁和带有指针的线圈 g1和g2用导线连接起来 bd a g1利用了电流的磁效应b g1利用电磁感应产生了电流c g2的指针摆动幅度一定大于g1d g2是因为通电导线在磁场中受力而摆动 解析 拨动g1的指针 使带有指针的线圈在磁场中做切割磁感线运动产生感应电流 故g1是利用了电磁感应产生电流 b项正确 a项错误 g2的指针之所以偏转 是因为有电流通过它里面的线圈 通电线圈在磁场中受力而摆动 故d项正确 从能量转化的角度来讲 g2的指针摆动所需能量来源于g1提供的电能 而g1对外提供的电能来源于g1的指针摆动时的机械能 若不计能量损失 则g2的指针摆动幅度应等于g1的指针摆动幅度 若考虑能量损失 则g2的指针摆动幅度应小于g1的指针摆动幅度 故c项错误 5 2015衡阳20题2分 如图所示是根据英国物理学家法拉第发现的 现象制成的 示意图 选填 发电机 或 电动机 解析 题图中装置中没有电源 是把机械能转化为电能的装置 故它是发电机原理结构图 是电磁感应现象的一个重要的应用 电磁感应 发电机 6 2015益阳14题4分 如图所示 通电线圈在磁场中发生扭转 说明 对通电导线有力的作用 利用这个原理可以制作 选填 电动机 或 发电机 解析 本题中通电线圈在磁场中发生扭转说明了先有电和磁 得到了力 即是磁场对通电导线有力的作用 这是电动机原理 磁场 电动机 命题点6 2 2012常德30 1 题2分 在图中标出磁体的n极和s极 磁学作图 解析 磁体周围的磁感线都是从磁体n极出来回到磁体s极 n s 4 2016郴州24 2 题3分 螺线管通电后 小磁针静止时n极所指方向如图所示 请标出电源的正负极 解析 根据右手定则判断即可 5 2015岳阳18题3分 根据通电螺线管的n极 请在图中标出电流方向 小磁针的n极和磁感线的方向 解析 根据通电螺线管的n极在左端 由安培定则知螺线管正面电流向上 由异名磁极相互吸引知小磁针的n极指向左 磁体外部磁感线从n极出发 回到s极 命题点7 电磁相关实验 2014长沙36题3分 在做 探究通电螺线管外部磁场的方向 的实验时 小明在螺线管周围摆放了一些小磁针 1 通电后小磁针的指向如图甲所示 由此可看出 通电螺线管外部的磁场与 磁体的磁场相似 条形 解析 1 小磁针的北极指向与该点的磁场方向一致 南极指向与该点的磁场方向相反 从题图甲可知 通电螺线管周围的磁场是从它的右端出发 回到左端 这与条形磁体的磁场相似 2 小明改变螺线管中的电流方向 发现小磁针转动180 南北极所指方向发生了改变 由此可知 通电螺线管外部磁场的方向与螺线管中的 方向有关 3 由安培定则可知图乙中s闭合后 螺线管的上端为 极 电流 s 解析 2 当改变螺线管中的电流方向后 小磁针转动了180 根据磁极间的相互作用规律知小磁针受到螺线管的磁场力发生了改变 即螺线管周围的磁场发生了改变 这说明通电螺线管的磁场与电流方向有关 3 根据电池的正负极 首先在螺线管上标出电流方向 然后根据安培定则即可判断螺线管的下端为n极 上端为s极 2 2013衡阳26题4分 为了探究 电磁铁的磁性强弱与哪些因素 有关 做了以下几次实验 实验现象如图所示 根据图示现象回答下列问题 1 通过观察图甲中a与b两个电磁铁 当通过线圈的电流相同时 有无铁芯相同时 电磁铁线圈的匝数越多 它的磁性就越 解析 1 从题图甲可以看出 在电流一定时 线圈的匝数越多 吸引铁质物质的能力越强 这说明在其他条件相同时 线圈的匝数越多 通电螺线管的磁性就越强 强 2 通过观察图甲中b与c两个电磁铁 当通过线圈的电流相同时 线圈的匝数相同时 铁芯的电磁铁 它的磁性就越强 选填 有 或 无 有 解析 2 b c中一个有铁芯 一个没有铁芯 但有铁芯的螺线管吸引能力更强 说明螺线管的磁性强弱与是否有铁芯有关 4 结论 影响电磁铁磁性强弱的因素有 3 通过观察图乙与图丙 当线圈的匝数相同 有无铁芯相同时 电磁铁的电流越 它的磁性就越强 解析 4 此实验采用的研究方法是控制变量法 由实验可知 螺线管的磁性强弱与电流的强弱 线圈匝数的多少 有无铁芯等因素有关 大 电流的强弱 线圈匝数的多少 有无铁芯 解析 3 题图乙与丙相比 通过的电流不同 而电流越大时 吸引的大头针越多 这说明在其他条件相同时 电流越大 通电螺线管的磁性就越强 3 2013张家界26题7分 如图所示 是小强 探究导体在磁场中运动时产生感应电流 实验的装置 1 小强在实验探究中 没有产生感应电流 你帮他找出其中的可能原因 写出一条即可 解析 电磁感应现象告诉我们 闭合电路中的部分导体 在磁场中做切割磁感线运动时 就会产生感应电流 可见 产生感应电流的条件是导体必须是闭合电路的一部分 导体必须做切割磁感线运动 因此 不具备上述条件就不能产生感应电流 第3题图 开关没有闭合 或导体没有 做切割磁感线运动 2 在实验过程中 小强应注意观察磁铁的磁场方向 检流计的偏转方向和金属棒ab在磁场中的 方向 解析 实验表明 感应电流的方向与磁场方向 导体运动方向有关 因此 实验中应注意观察三者方向之间的关系 3 金属棒ab不动 闭合开关 当水平向左抽出u形磁铁时 灵敏电流表的指针 选填 偏转 或 不偏转 解析 导体ab不动 使磁体向左运动 这相当于磁体不动 导体向右做切割磁感线运动 故满足产生感应电流的条件 检流计的指针将会发生偏转 偏转 运动 4 在此探究实验中用到的研究的方法有 法和转换法 解析 此实验涉及到多个因素 故在实验中应采用控制变量的研究方法 控制变量 5 针对这个实验 小强同学进行了进一步的探究 他提出了 感应电流的大小可能与磁场的强弱有关 的猜想 除此之外 你的猜想是 任写一条即可 验证你猜想的重要步骤 简明扼要 对实验结果进行简单的分析判断 改变切割的角度后 若检流计的示数不同 则猜想是正确的 感应电流的大小可能与导体切割磁感线 的角度有关 答案合理即可 改变导体切割 磁感线方向的角度 小于90 和等于90 观察检流 计的示数 常考类型剖析 类型1 安培定则的应用 例1下列四幅图中 螺线管接上电源后 小磁针静止时的指向错误的是 b 解析 a中由题图电流从左侧流入 右侧流出 由安培定则可知左端为通电螺线管的s极 由异名磁极相吸可知小磁针右侧为n极 故a正确不符合题意 b中由题图电流从上端流入 下端流出 由安培定则可知上端为通电螺线管的s极 由异名磁极相吸可知小磁针下端为n极 故b错误 符合题意 c中由题图电流从右侧流入 左侧流出 由安培定则可知左端为通电螺线管的n极 由异名磁极相吸可知小磁针右侧为n极 故c正确 符合题意 d中由题图电流从左侧流入 右侧流出 由安培定则可知右端为通电螺线管的n极 由异名磁极相吸可知小磁针左侧为s极 故d正确 不符合题意 使用安培定则应注意 1 使用的是右手而不是左手 2 用手握 掌心紧贴 螺线管 3 四指弯向电流方向 通常是让四指方向与明面电流方向相同 明面是指看得见的一面 背面是指看不见的朝里的一面 记忆口诀 上左下右 左 右 指n极方向 上 下 指明面电流方向 类型2 电磁作图 考向1确定通电螺线管 小磁针的n s极 例2请在图中标出小磁针a静止时的n s极 s n 考向2确定电源的正负极 例3如图所示 能自由转动的小磁针静止在通电螺线管的上方 请在图中括号内标出电源的正极或负极 考向3确定通电螺线管导线的绕向 例4如图所示 开关闭合后 位于螺线管附近的小磁针n极指向如图 请在螺线管上画出导线的绕向 1 确定通电螺线管绕向 2 电磁作图注意事项 1 磁感线用虚线表示 用箭头表示方向 且磁感线之间永不相交 2 磁感线方向与磁场方向一致 在磁体外部磁感线的方向从n极到s极 3 标注螺线管或小磁针的n s极和电源正负极时一定要把标记写在适当的位置 4 绕线时不能出现断路 类型3 电磁现象辨识 例5请完成下列各小题 1 图中利用电磁感应原理的是 2 属于电动机原理图的是 ce bf 3 图e是根据英国物理学家法拉第发现的 现象制成 的示意图 选填 发电机 或 电动机 发电机 电磁感应 实验突破 实验一 探究通电螺线管外部的磁场分布 转换法的应用 根据 判断通电螺线管的极性 2 大头针能被通电螺线管吸引的原因 通电螺线管周围有 3 在通电螺线管周围不同位置放置小磁针的目的 便于观察 小磁针的指向 磁场 磁场方向 4 实验中轻敲玻璃板的目的 减小铁屑与玻璃板间的摩擦 使铁屑受到 的作用力而有规律地排列 5 通电螺线管外部的磁场与哪种磁铁的磁场相似 6 通电螺线管周围玻璃板上铁屑分布状态说明通电螺线管的磁场中间密集 两端稀疏7 在螺线管中插入一根铁棒的作用 加强 8 通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向有关 方向改变 通电螺线管的极性也改变9 判断通电螺线管的极性 安培定则 磁场 条形磁体 磁场 例1 2015昆明 在探究通电螺线管外部磁场的实验中 采用了如图甲所示的实验装置 1 当闭合开关s后 小磁针 选填 会 或 不会 发生偏转 说明通电螺线管与小磁针之间是通过发生 力的作用 例1题图 磁场 会 解析 1 闭合开关s后 小磁针会发生偏转 这是因为螺线管通电后其周围会产生磁场 螺线管与小磁针之间是通过磁场发生力的作用的 2 用铁屑来做实验 得到了如图乙所示的情形 它与 磁铁的磁场分布相似 为描述磁场而引入的磁感线 真实存在的 解析 2 螺线管周围的磁场与条形磁铁的磁场相似 所以其周围铁屑的分布与磁铁的磁场分布相似 磁场是真实存在的 但是为了描述磁场而引入的磁感线是人为想象的 不是真实存在的 条形 不是 3 为了研究通电螺线管的磁极性质 老师与同学们一起对螺线管可能的电流方向和绕线方式进行了实验 得到了如图所示的四种情况 实验说明通电螺线管的磁极磁性只与它的 有关 且这个关系可以用 判断 电流方向 安培定则 解析 3 实验中 甲 丁 乙 丙 两图的绕线虽然不同 但是螺线管线圈上的电流方向相同 其通电螺线管的磁极磁性相同 因此可得通电螺线管的磁极磁性只与电流方向有关 与绕线的方式无 4 闭合开关s 通电螺线管周围的小磁针n极指向如图所示 由图可知 在通电螺线管外部 磁感线是从 极出发 最后回到 极 n s 解析 4 根据安培定则可得螺线管的右端是n极 而小磁针n极的指向与磁感线的方向相同 所以可得通电螺线管外部 磁感线是从n极出发 回到s极 1 电磁铁通电后具有磁性的原理 2 滑动变阻器的接法和作用 接法 作用 3 转换法的应用 通过比较 来反映磁性的强弱 4 安培定则和磁极间的相互作用的应用 实验二 探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关 电流的磁效应 一上一下 改变电路中电流大小 电磁铁吸引小铁钉的多少 5 控制变量法的应用 1 探究磁性强弱与线圈匝数的关系 控制 不变 改变 观察电磁铁吸引的小铁钉的数量 2 探究磁性强弱与电流大小的关系 控制 不变 移动滑动变阻器改变电路中 大小 观察电磁铁吸引小铁钉的数量 电流 电磁铁的匝数 线圈匝数 电流 3 探究磁性强弱与有无铁芯的关系 控制线圈的匝数和电路中的 不变 插入铁芯 观察小铁钉被吸引数量 6 电磁铁极性的判断7 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因实验结论 电磁铁的磁性强弱与通过的 和 多少有关 线圈匝数一定时 通入的电流越大 电磁铁的磁性越 电流一定时 外形相同的螺线管 线圈匝数越多 电磁铁的磁性越 电流 电流大小 线圈的匝数 强 强 例2为了探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关 小明所在实验组在实验中观察到下列四种情况 1 通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同 来判断它的 2 通过比较甲 乙两种情况 可以得出 3 通过比较 两种情况 可以得出通过电磁铁的电流越大 它的磁性越强 磁性强弱 电磁铁通电时有磁性 断电时没有磁性 乙 丙 4 通过比较丁中两个电磁铁下端吸引大头针的数目得出外形相同的螺线管 线圈的匝数越多 它的磁性越强的结论是否正确 理由是 正确 串联电路中电流 磁铁的匝数多吸引的大头针数目多 所以能得出此结论 处处相等 所以通过两电磁铁的电流相同 由图得b电 5 某同学将图丁中左侧的铁钉去掉 比较两个电磁铁吸引大头针的数目探究电磁铁的磁性强弱是否与铁芯的有无有关 请你对他的方案进行评价 6 图乙中电磁铁的上端为 极 被电磁铁吸引的大头针下端是分散的 原因是 不能比较铁芯的有无对电磁铁磁性的影响 虽然通过两个电磁铁的电流相同 但两者匝数不一样 n 大头针被磁化 同名磁极相互排斥 实验三 探究什么情况下磁可以生电 1 实验探究方法 控制变量法 转换法 2 转换法的应用 观察 来体现是否产生感应电流 3 控制变量法的应用 1 探究电流方向与磁场方向的关系 控制 方向