中考物理 高分突破 第十七章 电磁铁与自动控制 电动机与发动机课件 沪粤版.ppt

第十七章电磁铁与自动控制电动机与发动机 中考导航 知识网络 课前检测 1 2014 龙岩 如图是条形磁体的磁感线分布 图中的e f p q四点 磁场最强的是 a e点b f点c p点d q点 解析 条形磁铁的两端是磁极 所以两端磁性最强 中间磁性最弱 故e点磁性最强 答案 a 2 如图所示 闭合开关s 滑片p向左移动 则螺线管 a 左端为s极 磁性增强b 左端为s极 磁性减弱c 左端为n极 磁性减弱d 左端为n极 磁性增强 解析 伸出右手 四指弯曲指示电流的方向 大拇指所指的方向即螺线管的右端为通电螺线管的n极 则左端为s极 当滑动变阻器p向左移动时 接入电路中的电阻变小 电流变大 通电螺线管的磁性将增强 答案 a 3 2014 菏泽 关于电磁铁 下面说法中正确的是 a 电磁铁是根据电磁感应原理制作的b 电磁继电器中的磁体 必须用电磁铁c 电磁继电器中的磁体 可以用永磁体 也可以用电磁铁d 电磁铁中的铁芯 可以用钢棒代替 解析 a 电磁铁是利用电流的磁效应制成的 故选项a错误 b 电磁继电器中的磁体 必须用电磁铁 通过电流的通断控制磁性的有无 不能用永磁体 故选项b正确 c 电磁继电器中的磁体 必须用电磁铁 通过电流的通断控制磁性的有无 不能用永磁体 故选项c错误 d 钢棒是永磁体 磁化后不容易退磁 故不能用钢棒代替铁芯 故选项d错误 答案 b 4 2014 梅州 如图所示是研究电和磁关系的两个实验装置 下列判断中正确的是 a 甲图是发电机的原理图b 乙图是电动机的原理图c 在甲图中 闭合开关时 导体ab会上下运动d 在乙图中 导体ab左右运动时 电路中有感应电流 解析 图甲是演示磁场对电流作用的实验装置 是电动机的原理图 闭合开关 导体在磁场受力而向左 或向右 运动 故选项a c错误 图乙是研究电磁感应现象的实验装置 是发电机的原理图 导体ab左右运动时 切割磁感线运动 电路中有感应电流 故选项b错误 选项d正确 答案 d 5 2014 铁岭 如图为 探究产生感应电流的条件 的实验装置 让导体ab在磁场中 选填 水平方向左右 或 竖直方向上下 运动从而产生感应电流 在这种现象中 能转化为能 根据这种现象人们发明了 解析 1 导体只有做切割磁感线运动时才会产生感应电流 因此应该水平方向左右运动 2 在电磁感应现象中 机械能转化成电能 发电机就是根据这个原理制成的 答案 水平方向左右 机械 电 发电机 考点梳理 铁 钴 镍 磁体 磁性最强 最弱 南极 s 北极 n 排斥 吸引 磁场 磁感线 北极 南极 地理北极 地理南极 磁偏角 沈括 磁化 永磁体 软磁体 电流的方向 磁效应 奥斯特 条形磁体 电流方向 电流强弱 线圈匝数 有无铁芯 北极 通断电 线圈的匝数 电流大小 通断电 电流大小 电流方向 低电压 弱电流 高电压 强电流 低压控制电路 高压工作电路 电信号 声信号 力 电流方向 磁感线方向 转子 定子 换向器 法拉第 切割磁感线 电磁感应 感应电流 交变电流 频率 赫兹 hz 50hz 直流电 电能 考点突破 考点1 磁现象与磁场母题集训 1 2014广东模拟 关于磁体 磁场和磁感线 以下说法中正确的是 a 铜 铁和铝都能够被磁体所吸引b 磁感线是磁场中真实存在的曲线c 磁体之间的相互作用都是通过磁场发生的d 物理学中 把小磁针静止时s极所指的方向规定为该点磁场的方向 解析 1 磁体只能吸引铁 钴 镍等磁性材料 2 磁感线是为了描述磁场人们想象出来的曲线 磁场实际是存在的 磁感线是不存在的 3 磁体间相互作用是通过磁场完成的 4 物理学中 把小磁针静止时n极所指的方向规定为该点磁场的方向 答案 c 中考预测2 在图中根据小磁针静止时的指向 标出磁体的n s极和a点的磁感应线方向 解析 从图可知 小磁针静止时左端为s极 右端为n极 因为同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 所以左侧磁极为n极 右侧磁极为s极 磁感线的方向是从n极指向s极可判断磁感线的方向 答案 如图所示 考点分析 本考点近些年均未考查 2015年备考时应重视 本考点考查的重点是对相关概念的理解 考点2电流的磁场母题集训1 2005广东 5 3分 如图所示 通电螺线管与条形磁铁相互吸引的是 解析 a 由安培定则可得 电磁铁的左端为n极 条形磁铁右侧为n极 则同名磁极相互排斥 故a错误 b 由安培定则可得 电磁铁的左端为n极 条形磁铁右侧为s极 则异名磁极相互吸引 故b正确 c 由安培定则可得 电磁铁的左端为s极 条形磁铁右侧为s极 则同名磁极相互排斥 故c错误 d 由安培定则可得 电磁铁的左端为n极 条形磁铁右侧为n极 则同名磁极相互排斥 故d错误 答案 b 2 2012广东 4 3分 图中小磁针的指向正确的是 a b c d 解析 a 从图可知 电流从螺线管的左端流入 右端流出 根据安培定则可知 螺线管左端是n极 右端是s极 由于同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 所以小磁针的左端是n极 右端是s极 所以a不符合题意 b 从图可知 电流从螺线管的右端流入 左端流出 根据安培定则可知 螺线管左端是n极 右端是s极 由于同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 所以小磁针的左端是s极 右端是n极 所以b不符合题意 c 从图可知 电流从螺线管的右端流入 左端流出 根据安培定则可知 螺线管左端是n极 右端是s极 由于同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 所以小磁针的左端是s极 右端是n极 所以c符合题意 d 从图可知 电流从螺线管的左端流入 右端流出 根据安培定则可知 螺线管左端是n极 右端是s极 由于同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 所以小磁针的左端是s极 右端是n极 所以d不符合题意 答案 c 3 2014广东 15 2分 请在图中标出通电螺线管磁感线方向 在括号中标出电源的正负极 解析 从图可知 小磁针的右端是s极 左端为n极 由于同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 可知通电螺线管的右端是n极 左端是s极 根据安培定则 伸出右手握住螺线管使大拇指指示通电螺线管的n极 则四指弯曲所指的方向为电流的方向 所以电源的右端为正极 左端是负极 如图所示 在磁体的外部 磁感线都是从磁体的n极出来回到s极 所以磁感线方向都向左 答案 如图所示 中考预测4 如图所示 将小磁针放到通电螺线管的附近 指向如图 则 a a为通电螺线管的n极 b为电源的负极b a为通电螺线管的s极 b为电源的负极c a为通电螺线管的n极 b为电源的正极d a为通电螺线管的s极 b为电源的正极 解析 小磁针自由静止时 其左端的n极靠近螺线管的左端 根据异名磁极相互吸引 可以确定螺线管的左端为s极 a端为n极 根据螺线管的右端为n极 结合线圈绕向 利用安培定则可以确定螺线管中的电流方向是从右端流入 左端流出 所以b端为电源的负极 答案 a 5 如图所示 当开关闭合后 下列说法中正确的是 a 螺线管的下端是s极b 小磁针将转动 静止后n极向下c 小磁针将转动 静止后s极向下d 当滑动变阻器的划片向右滑动时 螺线管的磁性增强 解析 1 螺线管的n s极通过安培定则进行判断 用右手握住螺线管 四指指向电流的方向 大拇指所指的方向是电磁铁的n极 2 电磁铁周围的小磁针的n极和s极 根据同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引进行判断 3 电磁铁磁性强弱影响因素 电流大小 线圈匝数多少 有无铁芯 在电流和铁芯一定时 线圈的匝数越多 电磁铁磁性越强 在线圈和铁芯一定时 电流越大 电磁铁磁性越强 在线圈和电流一定时 有铁芯时电磁铁磁性越强 由滑片的移动可知滑动变阻器接入电阻的变化 则由欧姆定律可得出线圈中电流的变化 最后判断出螺线管磁性强弱的变化 答案 b 6 在如图中 根据磁场方向标出电源的正 负极和小磁针的n s极 解析 图示的磁感线的方向向左 所以螺线管的右端为n极 由于异名磁极相互吸引 所以小磁针的右端为s极 利用螺线管的左端为n极和螺线管的绕向 结合安培定则可以确定电流从螺线管的右端流入 进而得到电源的右端为正极 左端为负极 答案 如图所示 考点分析 本考点的考查重点是安培定则和磁极间的作用规律的应用 安培定则中共涉及三个方向 电流方向 线圈绕向 磁场方向 关于这方面的考查 一般是直接或间接告诉其中的两个 利用安培定则来确定第三个方向 考点3 电磁铁及其应用母题集训1 2006广东非课标卷 9 3分 双选 如图是电磁继电器的构造和工作电路示意图 要使它的电磁铁对衔铁的吸引力大些 以下做法可行的是 a 增加电源b的电压b 增加电磁铁线圈的圈数c 增加电源a的电压d 去掉电磁铁线圈中的铁芯 解析 a 电源b是高压工作电压 不能随便改动 不合题意 b 增加线圈的圈数 可以使电磁铁的磁性增强 符合题意 c 增加a中电压 使电磁铁中电流增强 增强了磁性 符合题意 d 去掉电磁铁线圈中的铁芯 会使磁性变弱 不合题意 答案 bc 2 2014广东模拟 小华利用如图实验装置来探究电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 1 小华是通过观察来判断电磁铁磁性的强弱 2 电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关 填写两点 3 探究电磁铁的磁性强弱与上述两个因素的关系时 必须采用法 4 以下利用电磁铁特点工作的是 填写序号 a 电子验钞机b 模型电动机c 电磁继电器d 手摇发电机 解析 1 实验中时通过电磁铁吸引大头针的多少来判断电磁铁磁性强弱的 2 电磁铁磁性的强弱与线圈中电流的大小 线圈的匝数及铁芯的情况有关 3 由于电磁铁的磁性强弱与上述两个因素的关系时 故我们在探究时必须采用控制变量法 如在探究电流与电压和电阻的关系时就应用到了该方法 4 电子验钞机主要是利用荧光进行检测的 所以a不符合题意 模型电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的 所以b不符合题意 电磁继电器的主要组成部分是电磁铁 是利用电磁铁通电时有磁性 断电时无磁性的原理工作的 所以c符合题意 手摇发电机是根据电磁感应原理制成的 所以d不符合题意 故选c 答案 1 电磁铁吸引大头针的多少 2 电流大小 线圈匝数 3 控制变量法 4 c 中考预测3 如图是一种水位自动报警器的原理示意图 当水位升高到金属块a时 a 红灯灭 绿灯亮b 红灯亮 绿灯灭c 红灯亮 绿灯亮d 红灯灭 绿灯灭 解析 当水位达到金属块a时 控制电路接通 电路中有了电流 电磁铁有磁性 向下吸引衔铁 使动触点与绿灯所在电路的静触点分开 绿灯灭 与红灯所在电路的静触点接通 导致了红灯所在的电路接通 红灯亮 故现象为 红灯亮 绿灯灭 答案 b 4 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 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 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 4 结论 影响电磁铁磁性强弱的因素有 解析 1 电磁铁的磁性强弱跟电流大小 匝数多少 有无铁芯有关 电流越大 线圈匝数越多 有铁芯时 电磁铁的磁性越强 2 探究电磁铁磁性强弱的影响因素时采用转换法和控制变量法 3 滑动变阻器的作用 改变连入电路的电阻丝的长度 改变连入电路的电阻 改变电路中的电流 答案 1 强 2 有 3 大 4 通过电磁铁的电流大小 线圈的匝数 有无铁芯 考点分析 本考点近些年均未考查 2015年应重视 本考点考查的重点是电磁继电器及电磁铁的磁性强弱与哪些因素的探究实验 需掌握的知识 1 电磁铁的磁性强弱跟电流大小 匝数多少 有无铁芯有关 电流越大 线圈匝数越多 有铁芯时 电磁铁的磁性越强 2 探究电磁铁磁性强弱的影响因素时采用转换法和控制变量法 考点4磁场对通电导体的作用 电动机 高频考点 母题集训1 2010广东 5 3分 如图所示的实验装置 可以用来 a 研究感应电流的方向与磁场方向的关系b 研究发电机的工作原理c 研究通电导体在磁场中所受的力与什么因素有关d 研究电磁铁的磁性与什么因素有关 解析 由图可知 当开关闭合后导体中有电流通过 则电流在磁场作用下会产生运动 改变电流的强弱及磁铁的磁性可发现导体运动情况不同 故该装置可研究通电导体在磁场中所受力的决定因素 答案 c 2 2009广东 22 7分 为了探究电动机为什么会转动 小明根据电动机主要构造制作了一台简易电动机 如图 他用回形针做成两个支架 分别与电池的两极相连用漆包线绕一个矩形线圈 以线圈引线为轴 并用小刀刮去轴的一端全部漆皮 另一端只刮去半周漆皮将线圈放在支架上 磁体放在线圈下方闭合开关 用于轻推一下线圈 线圈就会不停地转动起来 1 要想改变线圈的转动方向 小明可采用的措施是 写出两点 2 开关闭合后 如果电动机不转 可能的原因是 写出两点 3 小明还想设计一个能调节电动机转速的实验装置 他还需要的主要器材是 并在虚线框内画出实验电路图 电动机用符号m表示 解析 1 要想改变运动方向 应改变线圈在磁场中的受力方向 由左手定则可知应改变电流方向和磁场方向 2 线圈不转说明线圈可能不受磁场力 即电路中没有电流 此种原因可能是断部分电路断开 一般来说可能是接线柱接触不良造成的 同时因线圈和转轴之间有阻力存在 故还有可能就是 线圈受力 但是磁场力较小 无法带动线圈 导致这种现象的原因有 磁铁的磁性不强 线圈的匝数太少 电池电压不够导致电流较小 3 要想控制线圈的转速 可以控制电流的大小 故可以接入滑动变阻器 将滑动变阻器与电机串联即可起到控制电流的作用 原理如下图 答案 1 改变电流方向 改变磁场方向 2 接线柱接触不良 磁场不够强 线圈匝数太少 电池电压不够 任选其二回答 3 滑动变阻器如下图 中考预测3 如图装置是一个 填 发电机 或 电动机 当接通电源 磁场内线圈abcd会 如把图中的电源改为灵敏电流计 则该装置可改装成为 解析 读图可知 电路中有电源 是通电线圈在磁场中受力转动 所以是电动机的装置 当接通电源 磁场内线圈abcd会转动 如把图中的电源改为灵敏电流计 则变成了电磁感应的装置 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 在电路中会产生感应电流 该装置可改装成为发电机 答案 电动机 转动 发电机 4 为了探究 影响电动机转动的因素 请你完成下列的探究过程 1 猜想 电动机转动的速度与电流的大小有关 电动机转动的方向与电流的方向或者磁场的方向有关 1 猜想 电动机转动的速度与电流的大小有关 电动机转动的方向与电流的方向或者磁场的方向有关 2 进行实验 连接电路 闭合开关 观察电动机转予转动的情况 若电路连接良好 但开始时 电动机不转动 则应当 通过改变改变电动机电流方向 并观察到电动机反向转动 保持电流的方向不变 将 观察到电动机反向转动 移动滑动变阻器的滑片 使它接入电路的电阻增大 观察到电动机的转速将 3 分析论证 实验结论是 解析 2 平衡位置时线圈中没有电流通过 磁场对其没有作用力 电动机不会转动 但是用手拨动一下转轴后 线圈越过平衡位置 就会继续转动 磁场不变的情况下 让电源的正负极对调就会改变电路中的电流方向 从而改变电动机的转动方向 保持电流的方向不变 将磁极对调改变磁感线方向 观察到电动机也会反向转动 移动滑动变阻器的滑片 使它接入电路的电阻增大 电路中的电流会减小 电动机的转速将减慢 3 由以上实验现象可以得到的结论是 电动机转动的速度与电流的大小有关 且电流越大转速越快 电动机转动的方向与电流的方向或者磁场的方向有关 答案 2 用手拨动一下转轴 电源正负极 磁极对调 减慢 3 电动机转动的速度与电流的大小有关 且电流越大转速越快 电动机转动的方向与电流的方向或者磁场的方向有关 考点分析 本考点是广东中考的高频考点 考查的重点是磁场对通电导线的作用和电动机的工作原理 1 考查通电导体在磁场中的运动 要注意区分电磁感应及通电导体在磁场中的运动 前者为因动而电 后者为因电则动 比较磁场对电流的作用和电磁感应现象可帮助同学们理解 记忆 2 考点5电磁感应 发电机 高频考点 母题集训1 2013广东 3 3分 下列电器中 利用电磁感应原理工作的是 a 电动机b 发电机c 电烙铁d 电灯 解析 a 电动机是利用通电导线在磁场中受力的作用的原理制成的 故该选项不符合题意 b 发电机是利用通电线圈在磁场中做切割磁感线运动 产生感应电流的原理制成的 利用了电磁感应原理 故该选项符合题意 c 电烙铁是利用电流的热效应的原理制成的 故该选项不符合题意 d 电灯是将电能转化为光能的设备 即是消耗电能的用电器 故该选项不符合题意 答案 b 2 2012广东 10 3分 如图是探究电磁感应现象的实验装置 保持u形磁铁不动 闭合开关 若金属棒ab竖直向上运动 此时灵敏电流表的指针 若金属棒ab水平向左运动 此时灵敏电流表的指针 如果保持金属棒ab不动 闭合开关 当u形磁铁水平向右运动时 灵敏电流表的指针 均选填 偏转 或 不偏转 解析 闭合开关 金属棒为闭合电路的一部分导体 1 若金属棒ab竖直向上运动 金属棒不切割磁感线 不会产生感应电流 此时灵敏电流表的指针不偏转 2 若金属棒ab水平向左运动 金属棒切割磁感线 产生感应电流 此时灵敏电流表的指针偏转 3 保持金属棒ab不动 当u形磁铁水平向右运动时 金属棒和磁场之间发生相对运动 金属棒也切割磁感线 产生感应电流 此时灵敏电流表的指针偏转 答案 不偏转 偏转 偏转 3 2014广东 12 3分 如图所示 闭合开关 当导体ab向右运动时 电流表指针向左偏转 那么当ab向左运动时 电流表指针向偏转 如果将磁体两极的位置对调 ab向右运动时 电流表指针向偏转 此过程转换为电能 解析 1 保持电路闭合 让导体在磁场中向右运动 灵敏电流表的指针向左偏转 表明电路中有感应电流 让导体在磁场中向左运动时 因为导体中感应电流的方向跟导体切割磁感线方向有关 所以灵敏电流表的指针向右偏转 电路中电流方向相反 2 两个磁极对调 使磁感线的方向反向 闭合开关 让导体在磁场中向右运动 因为导体中的感应电流的方向跟磁场方向有关 所以灵敏电流表的指针向右偏转 3 在电磁感应现象中 将机械能转化为电能 答案 右 右 机械能 4 2011广东 18 7分 在 探究感应电流的产生 的实验中 小颖同学的四次实验情况分别如图所示 1 有同学说 只要闭合电路中的一部分导体在磁场中运动 就会产生感应电流 你认为他的说法对吗 图可支持你的结论 2 为了探究感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向之间的关系 a 根据图甲和图乙的实验现象可以得出的结论 b 根据图乙和图丁的实验现象可以得出的结论 3 从能量的角度来分析 感应电流的产生过程是能转化为电能 解析 1 要产生感应电流 闭合电路的部分导体在磁场中要做切割磁感线运动 如图丙 虽然导体运动了 但没有做切割磁感线运动 电流表的指针没有偏转即电路中没有感应电流产生 所以此同学的说法不对 2 a 图甲导体向右运动 电流计的指针向左偏转 图乙磁场方向不变 导体向左运动 电流计的指针向右偏转 所以可以看出感应电流方向与导体的运动方向有关 b 图乙n极在上 导体向左运动 电流计的指针向右偏转 图丁导体运动方向不变 改变了磁场的方向 使s极在上 电流计的指针向左偏转 所以可以看出电流的方向与磁场 或磁感线 的方向有关 3 导体运动消耗了机械能 得到了电能 所以在此过程中 机械能转化为电能 答案 1 不对 丙 2 a 感应电流的方向与导体的运动方向有关b 感应电流的方向与磁感线的方向有关 3 机械 中考预测5 小华在微型电扇的插头处接一只发光二极管 用手旋转叶片 发现二极管发光 如图所示 此时微型电扇如同一台 电动机 发电机 其工作原理是 解析 电扇的内部有磁铁和线圈 当微型电扇的插头处接一只发光二极管 线圈转动时 做了切割磁感线的运动 故能产生电流 此时微型电扇如同一台发电机 原理就是电磁感应 答案 发电机 电磁感应 6 课堂上 老师做了如图所示的演示实验 闭合开关 让导体ab向左运动 观察到灵敏电流计的指针发生 这现象说明闭合电路的一部分导体 做磁感线运动 导体中能产生电流 机就是利用这种原理制成的 解析 如图所示 闭合开关 让导体ab向左运动时 导体ab做切割磁感线运动 会产生感应电流 所以灵敏电流计的指针会发生偏转 这现象说明闭合电路