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第十章 电与磁 铁 排斥 吸引 磁力 北极 n极 带箭头 北极 南极 磁场 磁性 北极 南极 沈括 磁场 电流 条形磁体 安培定则 铁芯 低压控制 右 高压工作 低 弱 强 电信号 声信号 高 电 机械 转子 定子 电流 产生电流 闭合 切割磁感线 电磁感应 机械 电 50 0 02 受到力的作用 电流方向 一 磁现象1 磁体 物体具有吸引 等物体的性质叫磁 性 具有磁性的物体叫做磁体 铁 钴 镍 2 磁极 磁体两端 的部分 磁性最强 最弱 磁体中间磁性 当小磁针悬挂静止时 指向南方的 叫 指向北方的叫 南极 s极 3 磁极间的相互作用 北极 n极 排斥 吸引 同名磁极互相 异名磁极互相 4 磁化 一些物体在 的作用下 的现象 永磁体 磁化后磁性能长期保存的物体 如钢 软磁体 磁化后磁性短期会消失的物体 如软铁 二 磁场 磁场或电流 获得磁性 1 磁场 产生磁力 n极 磁场方向 定义 磁体周围存在的能使磁针偏转的一种物质 基本性质 磁场对放入其中的磁体会 的作用 方向 把小磁针放在磁体的周围 小磁针静止时 的指向就是该点的 2 磁感线 北 n 极 南 s 极 条形磁体 定义 为形象描述磁场而人为设想的有箭头的曲线 方向 总是从磁体的 出来 回到 3 地磁场 地理北极 地理南极 磁场分布 地磁场的形状跟 相似 地磁南极在 附近 地磁北极在 附近 磁场是客观存在的 磁感线是假想的 不存在的 同一位置 磁场方向 小磁针静止时北极的指向和磁感 线的方向相同 磁场 地磁场 磁极间的相互作用是通过 产生的 小磁针静止时 总是指南北是因为受到 的作用 三 电生磁 1 奥斯特实验 磁场 电流的方向 1 揭示的规律 通电导线的周围存在 磁场的方向跟 有关 即电流的磁效应 2 电流磁效应的应用 电磁铁 2 通电螺线管的磁场 1 磁场分布 螺线管通电会产生磁场 其磁场与 的磁场相似 条形磁体 电流方向 2 磁极的极性跟螺线管中的 有关 3 安培定则 右手螺旋定则 右手 电流方向 用 握螺线管 让四指指向管中的 则大拇指所指的方向就是该通电螺线管磁场的 四 电磁铁 北 n 极 铁芯 电流的强弱 1 定义 插有 的通电螺线管 2 影响电磁铁磁性强弱的因素 3 电磁铁的优点 线圈的匝数 电流的有无 1 磁性的有无可由 控制 2 磁性的强弱可由 来控制 电流的大小 3 磁极的极性可由 来控制 电流的方向 4 应用 电磁继电器 扬声器 电磁起重机等 五 电磁继电器 1 电磁继电器 电磁铁 开关 低压控制电路 实质 利用 来控制工作电路的一种 电路 由 和 两部分组成 2 扬声器 高压工作电路 电信号 声信号 原理 通电线圈在磁场中受到力的作用 作用 将 转化为 六 电动机 力 电流的方向 1 磁场对通电导线的作用 磁感线的方向 1 通电导线在磁场中要受到 的作用 2 受力的方向跟 有关 3 受力的大小跟 有关 2 电动机 电流的大小 磁场的强弱 组成 磁体 线圈 换向器和电刷 原理 磁场对电流有力的作用 电能 机械能 能量转化 转化为 优点 构造简单 体积小 价格便宜 污染小 换向器 每当线圈刚转过 时 自动改变线圈中 的电流方向 使线圈继续转动下去 平衡位置 七 磁生电 切 感应电流 1 电磁感应现象 当闭合电路的一部分导体在磁场中做 运动时 电路中就会产生电流 产生的电流叫 1 产生感应电流的条件 一部分导 体 有磁场 闭合电路 切割磁感线 2 感应电流的方向与 有关 2 发电机 导体切割磁感线的方向 组成 磁体 线圈 铜环和电刷 磁场方向 原理 电磁感应 机械能 电能 能量转化 转化为 3 我国交流电的频率为 周期为 即每秒钟 电流方向改变 50hz 0 02s 100次 割磁感线 考点1 磁现象 例1 2010年湘潭 两条形磁铁之间的磁感线方向如图10 1所示 则右边条形磁铁2的a端为 极 小磁针静止时 b端为 极 图10 1 思维点拨 根据图中的磁感线画法 可以判断出磁铁1和磁铁2相互吸引 再结合磁感线的方向总是从磁体的北 n 极出来 回到南 s 极 可以判断出磁铁1和磁铁2的右端的磁极 小磁针静止时 靠近北极的是s极 我的答案 ss 教师参考 备选题 a b为两个条形磁体的两个磁极 根据如图b27所示的磁感线方向 可以判断a为 极 小磁针上 端为 极 s n 图b27 考点2 电流的磁效应 例2 如图10 2所示 当开关s闭合后 滑动变阻器 的滑片向左移动时 下列说法正确的是 图10 2 a 螺线管磁性减弱 弹簧变长b 螺线管磁性减弱 弹簧变短c 螺线管磁性增强 弹簧变长d 螺线管磁性增强 弹簧变短 思维点拨 先标出螺线管中的电流方向 根据安培定则可以判断出通电螺线管上端的磁极进而判断与磁铁a的相互作用 当滑片向左移动时 接到电路中的电阻变大 电路中的电流减弱 磁铁a和b之间的作用减小 我的答案 a 教师参考 备选题 2011年泸州 如图b28所示 条形磁铁置于水平桌面上 电磁铁与条形磁铁处于同一水平线放置 且左端固定 当开关s闭合 电路中滑动变阻器的滑片p逐渐向下移动时 条形磁铁始终保持静止 则在此过程中 条形磁铁 受到的摩擦力 a a 方向向右 逐渐减小b 方向向右 逐渐增大c 方向向左 逐渐减小 d 方向向左 逐渐增大 图b28 考点3电磁继电器 例3 图10 3所示的是恒温箱的简易电路图 其工作原理是 接通工作电路后 电热丝加热 箱内温度升高 当箱内温度达到温度计金属丝a所指的温度时 控制电路接通 电磁铁有磁性 衔铁被吸下 工作电路 电热丝停止加热 当箱内温度低于金属丝a所指的温度时 控制电路断开 衔铁被 工作电路再次工作 电热丝加热 从而保持恒温箱内温度恒定 图10 3 思维点拨 电磁继电器是电磁铁的应用之一 它是利用低电压 弱电流电路的通断 来控制高电压 强电流电路工作情况的装置 我的答案 断开弹簧拉起 教师参考 备选题 2010年宿迁 小明去超市 走到电梯前发现电梯运动较慢 当他站在电梯上时又快了起来 小明根据所学的知识 画出如图b29所示的电路 r是一个压敏电阻 小明分析 当人站在电梯上 压敏电阻的阻值减小 则电磁铁的磁性变 衔铁与触点 选填 1 或 2 接触 电动机的 转速变 强 2 快 图b29 考点4 磁场对电流的作用和电动机 例4 2011年绵阳 如图10 4所示的实验装置 是用来研究 填 电流磁效应 电磁感应现象 或 磁场对通电导线的作用 的 实验中把导线ab放在磁场里 接通电源 让电流通过导线ab 会观察到导线向右运动 如果把电源正 负极对调后接入电路 会观察到导线ab向 填 左 或 右 运动 如果不对调电源正 负极 但把蹄形磁体上下磁极调换一下 会观察到导线ab向 填 左 或 右 运动 如果把电源正 负极对调 同时把蹄形磁体上下磁极也调换 则会观察到导线ab向 选填 左 或 右 运动 图10 4思维点拨 开关闭合时 导体在磁场中运动 导体运动的方向跟电流的方向和磁场的方向有关 我的答案 磁场对通电导线的作用 左 左 右 2010年湘潭 如图10 5所示是直流电动机示意图 下列 说法正确的是 c a 只改变电流方向 不能改变其转动方向 b 只改变磁场方向 不能改变其转动方向 图10 5 c 同时改变磁场和电流方向 不能改变其转动方向d 同时改变磁场和电流方向 可以改变其转动方向 考点5 电磁感应和发电机 例5 2010年成都 图10 6是探究 怎样产生感应电流 的实验装置 ab是一根导体 通过导线 开关连接在灵敏电流计的两接线柱上 图10 6 1 本实验中 如果 我们就 认为有感应电流产生 2 闭合开关后 若导体不动 磁铁左右水平运动 电路 感应电流 选填 有 或 无 3 小李所在实验小组想进一步探究 感应电流的大小跟哪些因素有关 小李猜想 可能跟导体切割磁感线运动的快慢有关 请你根据图10 6所示的实验装置 帮助小李设计实验来验证他的猜想 你设计的实验做法是 思维点拨 感应电流的有无可以通过灵敏电流计的指针是否偏转来判断 感应电流的大小可以通过观察灵敏电流计的指针偏转角度来判断 在探究感应电流的大小跟导体切割磁感线运动的快慢关系时 一定要体现控制变量的思想 我的答案 1 灵敏电流计的指针偏转 2 有 3 闭合开 关 保持其他条件不变 只改变导体切割磁感线的速度 观察电流计的指针偏转程度 2010年济宁 如图10 7所示 是探究感应电流方向与哪些因素有关的实验情景 图中箭头表示导体的运动方向 下列 说法中正确的是 图10 7 a 比较图 a 和图 b 可知 感应电流的方向与磁场方向有 关 b 比较图 b 和图 c 可知 感应电流的方向与磁场方向和 导体运动方向无关 c 比较图 a 和图 c 可知 感应电流的方向与磁场方向无 关 解析 指针左偏表示电流从负接线柱流入 右偏则从正接 线柱流入 答案 a d 由图 d 可以得出感应电流的方向跟导体是否运动无关 1 2011年广州 以下描述两个磁极间的磁感线分布图中 正确的是 c 2 2011年肇庆 如图10 8所示 以下四种措施不能使电 流表指针偏转的是 c 图10 8a 将条形磁铁向下插入线圈b 将条形磁铁从线圈中抽出c 让条形磁铁静止在线圈中d 条形磁铁静止而将线圈向上移动 3 2010年广东 如图10 9所示的实验装置 可以用来 图10 9 c 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 该实验装置可研究通电导体在磁场中要受到力的作用 力的方向跟电流的方向 磁感线的方向都有关系 当电流的方向或者磁感线的方向改变时 通电导体受力方向也改变 4 2010年茂名 如图10 10所示 对下列甲 乙 丙 丁四幅图解释合理的是 d 图10 10a 甲 磁场能产生电流b 乙 闭合开关 小磁针n极向右偏转c 丙 这个装置的实验原理 应用于制造电动机d 丁 电流相同时 线圈的匝数越多 电磁铁磁性越强 5 2011年肇庆 如图10 11所示 请在图上标出通电螺线管周围a b c三点小磁针静止时的n极 用字母n表示 图10 11 答案 如图18所示 图18 6 2011年广东 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10 12所示 图10 12 1 有同