中考全程备考方略河南省中考物理 知识梳理 第十七章 电与磁课件.ppt

第十七章电与磁 考情分析 考点梳理 典例精析 实验强化过关 备战演练 考纲要求 通过实验 认识磁场 知道用磁感线描述磁场 知道地磁场 通过实验 了解电流周围存在磁场 探究并了解通电螺线管外部磁场的方向 会判断通电螺线管的极性或电流方向 通过实验 了解通电导线在磁场中会受到力的作用 力的方向与电流及磁场的方向都有关系 了解直流电动机的工作原理 通过实验 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 了解发电机的工作原理及在生产 生活中的应用 了解我国交流电网供电频率是50hz 电压是220v 考情分析 2011 2015年河南中考考情一览表 续表 1 磁现象 1 磁体 具有 的物体叫做磁体 磁体能够吸引 等物质 2 磁极 磁体的吸引能力 的两个部位叫做磁极 能够自由转动的磁体 静止时指南的那个磁极叫做 或s极 指北的那个磁极叫做 或n极 3 磁极间相互作用的规律 考点梳理 答案 磁性 铁 钴 镍 最强 南极 北极 同名磁极相互排斥 异名磁极相互吸引 考点一磁现象磁场 4 磁化 一些物体在磁体或 的作用下会获得磁性 这种现象叫做磁化 5 能长期保持磁性的磁体叫做永磁体 2 磁场 1 磁场 磁体周围存在着一种物质 能使其附近的磁针 这种看不见 摸不着的物质叫做磁场 2 磁场的基本性质 磁体周围存在着磁场 磁场对放入其中的磁体具有 3 磁场方向 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 答案 电流 偏转 力的作用 北极 答案 4 磁感线 把小磁针在磁场中的排列情况 用一些 的曲线画出来 可以方便 形象地描述磁场 这样的曲线叫做磁感线 如图1所示就是条形磁体 蹄形磁体 两个同名磁极和两个异名磁极周围的磁感线分布情况 带箭头 5 在用磁感线描述磁场时 磁体外部的磁感线都是从磁体的 出发 回到 的 磁感线密集的地方 磁场 磁感线稀疏的地方 磁场 温馨提醒 磁感线是描述磁场的带箭头的假想曲线 并不是真实存在的 3 地磁场 1 地磁场 地球本身相当于一个巨大的 地球周围空间存在的磁场叫做地磁场 2 地磁场的形状跟 磁体的磁场相似 地磁的北极在地理的 附近 地磁的南极在地理的 附近 地理的两极和地磁场的两极并不重合 磁针所指的南北方向与地理的南北方向略有偏离 我国宋代学者 是世界上第一个准确地记载了这一现象的人 答案 极 极 强 弱 磁体 条形 南极 北极 沈括 1 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 这种现象是丹麦物理学家 发现的 2 通电螺线管的磁场 1 如果把导线绕在圆筒上 做成螺线管 也叫 各圈导线产生的磁场叠加在一起 磁场就会强得多 2 通电螺线管外部的磁场与 的磁场相似 他的两端相当于条形磁体的两个极 答案 电流 奥斯特 线圈 条形磁体 考点二电生磁 答案 3 安培定则 如图2所示 用右手握住螺线管 让四指指向螺线管中 则拇指所指的那端就是螺线管的 电流的方向 n极 1 电磁铁 把一根导线绕成螺线管 再在螺线管内插入 当有电流通过时 它会有较强的磁性 这种磁体 在有电流通过时 磁性 没有电流时就 磁性 我们把这种磁体叫做电磁铁 2 电磁铁的磁性 1 影响电磁铁磁性强弱的因素 匝数一定时 通入的电流越大 电磁铁的磁性 电流一定时 外形相同的螺线管 匝数 电磁铁的磁性越强 2 电磁铁的应用 电磁起重机 电动机 发电机 电铃 电磁继电器和磁浮列车等 答案 铁芯 有 失去 越强 越多 考点三电磁铁电磁继电器 答案 低电压 弱电流 高电压 强电流 电磁铁 低压控制 高压工作 3 电磁继电器 1 电磁继电器原理 利用 电路的通断 来间接地控制 电路的通断 2 电磁继电器就是利用 来控制工作电路的一种开关 3 电磁继电器结构 电磁继电器的结构如图3所示 有电磁铁 衔铁 弹簧 触点组成 其工作电路由 电路和 电路两部分构成 1 磁场对通电导线的作用 通电导线在磁场中要受到 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感线的方向变得相反时 通电导线受力的方向也变得 2 电动机的基本构造 1 电动机由两部分组成 能够转动的线圈和固定不动的磁体 在电动机里 能够转动的部分叫做 固定不动的部分叫做 电动机工作时 转子在定子中飞快地转动 2 原理 通电 在磁场中受力而发生 3 电动机工作时能量转化 转化为 4 换向器作用 当线圈刚转过 时 能及时改变线圈中的 方向 答案 力 电流 磁感线 相反 转子 定子 线圈 转动 电能 机械能 平衡位置 电流 考点四电动机 1 什么情况下磁能生电 1 产生感应电流的条件 闭合电路的一部分导体在磁场中做 2 电磁感应 由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫做电磁感应 产生的电流叫做 这一现象是由英国物理学家 在1831年发现的 温馨提醒 感应电流的方向与磁场方向和导体运动方向有关 2 发电机 1 发电机由两部分组成 和 2 原理 3 发电机工作时能量转化 转化为 4 交变电流的频率在数值上等于电流每秒内周期性变化的次数 我国电网以交流供电 频率为 切割磁感线运动 感应电流 法拉第 定子 转子 电磁感应 机械能 电能 50hz 答案 考点五磁生电 典例1 2015巴中 11 关于磁场 下列说法中正确的是 a 磁体周围的磁感线从磁体n极发出 回到磁体s极b 磁极间的相互作用不都是通过磁场发生的c 磁感线是磁场中真实存在的一些曲线d 地磁场的n极在地理北极附近 s极在地理南极附近 与地球两极并不完全重合 解析 磁体外部的磁感线都是从磁体的n极出发 回到s极的 a选项正确 磁极间的相互作用都是通过磁场发生的 b选项错误 磁感线是人们为了方便描述磁场而假想出来的曲线 并不是真实存在的 c选项错误 地磁场的n极在地理南极附近 s极在地理北极附近 地理的两极和地磁场的两极并不重合 d选项错误 故选a 典例精析 答案 解析 类型一磁场 答案 变式训练1 最早利用地磁场指示方向的装置是图4甲所示 司南 古文 论衡 是应篇 中记载 司南之杓 用途 投之于地 其柢 握柄 指南 则勺柄应为该磁体的 选填 n 或 s 极 某物理研究所尝试利用一块天然磁石制作一具 司南 图4乙所示为天然磁石的磁感线分布情况 则应将磁石 选填 a b c 或 d 处打磨成勺柄 s c 答案 解析 典例2 2015梅州 11 小周同学自制了一个用开关来控制电磁铁南北极的巧妙装置 如图5所示 当开关s接 选填 a 或 b 点时 电磁铁的a端是n极 解析 由题意知 若电磁铁的a端是n极 则由安培定则知 电流从电磁铁的左端流入 右端流出 所以电源的左端为正极 故开关s接的是a点 a 类型二安培定则的应用 变式训练2 如图6 小磁针静止后指向正确的是 答案 c 注意事项 利用安培定则不但可以由电流方向判断磁极方向 也可以由磁极方向判断电流的方向 答案 解析 典例3 2011河南 7 图7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 强 2 类型三电磁继电器 解析 在红灯亮的期间 光控开关闭合 若此时车辆违规闯红灯行驶 压敏电阻受到车的压力 其阻值变小 电路中电流变大 电磁铁的磁性增强 当电流增大到一定程度时 电磁铁会将衔铁吸下 使其与触点2接触 电控照相机所在的电路接通 照相机会对违规车辆进行拍照 答案 变式训练3 如图8所示为一种温度自动报警器的原理图 图中的水银温度计在制作时 玻璃管中封入一段金属丝 电源的两极分别与水银和金属丝相连 当温度达到金属丝下端所指的温度时 电流通过电磁铁的线圈产生 电铃响起 发出报警信号 电磁铁的a端为 极 若将温度计上端的金属丝向下调整 则报警温度将 选填 升高 或 降低 磁性 s 降低 答案 解析 典例4 2015河南 15 图9为实验室常用电流表的内部结构图 多匝金属线圈悬置在磁体的两极间 线圈与一根指针相连 当线圈中有电流通过时 它受力转动带动指针偏转 便可显示出电流的大小 下列与此工作原理相同的电器设备是 a 电烙铁b 电铃c 发电机d 电动机 类型四通电导线在磁场中受力的作用和电磁感应现象的辨别 解析 由题意可知 实验室常用电流表是利用通电线圈在磁场中受力转动的原理工作的 这和电动机的工作原理相同 故选d 变式训练4 图10是一种充电鞋垫的结构示意图 当人走动时 会驱动磁性转子旋转 使线圈中产生电流 产生的电流进入鞋面上的锂聚合物电池 这种充电鞋垫的工作原理是 a 电磁感应现象b 电流的磁效应c 磁极间的相互作用d 通电线圈在磁场里受力转动 答案 实验强化过关 命题角度 1 控制变量法 转换法的应用2 感应电流产生的条件3 影响感应电流大小 方向的因素4 实验结论5 发电机工作原理及能量转化 实验探究什么情况下磁可以生电 典例精讲 2012河南 18 用图11所示的实验装置探究 产生感应电流的条件 1 实验中 通过观察 来判断电路中是否有感应电流 2 闭合开关 若导体ab不动 左右移动磁铁 电路中 选填 有 或 无 感应电流 3 在仪器和电路连接都完好的情况下 某小组的实验现象不太明显 请提出一条改进措施 4 该实验的结论是 闭合电路的一部分导体 在磁场中做 磁感线运动时 导体中就会产生感应电流 答案 解析 电流表指针是否偏转 有 将导体ab换成多匝线圈或使用磁性更强的磁 铁或增大导体ab切割磁感线运动的速度 切割 解析 1 电路中是否产生感应电流我们无法直接用肉眼观察出来 实验中我们利用转换法 通过观察电流表指针是否偏转来判断电路中有无感应电流产生 2 闭合电路的部分导体只要做切割磁感线运动 导体中就会产生感应电流 导体ab不动 左右移动磁铁 ab相对于磁铁仍做了切割磁感线运动 所以电路中有感应电流 3 实验现象不明显的原因是产生的感应电流太小 使感应电流变大的方法很多 比如 将导体ab换成多匝线圈 使用磁性更强的磁铁 增大导体ab切割磁感线运动的速度等等 4 通过以上实验现象 可得出的结论是 闭合电路的一部分导体 在磁场中做切割磁感线运动时 导体中就会产生感应电流 强化练习 课堂上 老师做了如图12所示的演示实验 ab为闭合电路中的一部分导体 1 让导体ab在磁场中做如下运动 能产生感应电流的是 选填 a 或 b a 竖直向上运动b 向左运动 2 保持导体运动方向不变 将磁极上下对调 观察电流计指针偏转方向是否发生改变 这样操作的目的是为了研究感应电流方向是否与 有关 3 机就是根据本实验现象制成的 该机工作时由 能转化为电能 b 磁场方向 发电 机械 答案 备战演练 一 填空题1 2015成都 指南针是我国古代四大发明之一 其实质就是一个小磁针 它有n s两极 使用时指南的那端是 极 指南针能够指南北是因为地球周围的空间存在着 答案 s 地磁场 真题演练 答案 2 2014河南 在一块有机玻璃板上 安装了一个用导线绕成的螺线管 在板面上均匀撒满铁屑 通电后铁屑的分布如图13所示 图中a b两点相比 点磁场较强 实验中 选填 能 或 不能 用铜屑代替铁屑显示磁场分布 a 不能 答案 3 2015大连 如图14所示 闭合开关s 通电螺线管右侧的小磁针静止时 小磁针的n极指向左 则电源的右端为 极 若使通电螺线管的磁性增强 滑动变阻器的滑片p应向 端移动 正 右 答案 4 2015沈阳 下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患 为了提示路人注意安全 小明设计了如图15所示的电路 电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于 选填 绝缘体 或 导体 当井盖丢失时 灯泡发光报警 当电磁铁的线圈中有电流通过时 继电器的动触点与 选填 上 或 下 静触点接触 电磁铁的上端是 极 导体 下 答案 5 2015锦州 如图16所示的实验中 闭合开关后 支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动 这表明磁场对通电导体会产生 的作用 改变磁场方向或者改变 方向 可以使铝管ab运动的方向发生改变 选填 电动机 或 发电机 就是根据这个原理制成的 力 电流 电动机 答案 6 2011河南 如图17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 电子的定向移动形成电流 电 流周围存在磁场 纸外 答案 二 选择题7 2015北京 若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的 如图18所示的四个示意图中 能合理描述这块大磁铁的是 a 两极所受的力是平衡力 所以不会发生转动b 两极所受的力方向相反 所以会持续转动c 只有n极受力 会发生转动 最终静止时n极所指方向水平向右d 两极所受的力方向相反 会发生转动 最终静止时n极所指方向水平向右 答案 8 2015安徽 一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止 某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场 磁感线如图19所示 则小磁针在磁场出现后 答案 9 2015宁夏 如图20所示是 探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关 的实验 想让电磁铁吸引更多的大头针 可行的做法是 a 将滑片p向a端移动b 将滑片p向b端移动c 用铜芯替代铁芯d 减少线圈匝数 答案 10 2015广州 如图21所示 线圈abcd位于磁场中 k与1接通时 ab段导线受磁场力f的方向向上 当k改为与2接通时 ab段导线受磁场力 a 方向向下b 方向向上c 为零 因为电源反接d 为零 因为电路一定是断路 答案 11 2011河南 图22是动圈式话筒的构造示意图 当人对着话筒说话时 声音使膜片振动 与膜片相连的线圈在磁场中运动 产生随声音变化而变化的电流 经放大后通过扬声器还原成声音 下列设备与动圈式话筒工作原理相同的是 a 电铃b 电饭锅c 电动机d 发电机 答案 三 作图题12 2015枣庄 如图23所示 根据小磁针静止时的指向 标出磁体的n s极和a点的磁场方向 用箭头表示 答案 13 2015广安 请画出图24中螺线管的绕法 四 实验探究题14 2015济宁 如图25所示是 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件 的实验装置 闭合开关后 导体棒 灵敏电流计 开关 导线组成闭合电路 1 要使灵敏电流计的指针发生偏转 可行的操作是 2 要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变 可以采取两种方法 方法一 方法二 导体棒水平向右运动 改变导体棒运动方向 调换磁极位置 答案 一 填空题1 2014云南改编 在磁场中 小磁针静止时 极所指的方向是该点的磁场方向 奥斯特实验证明 通电导线周围存在 2 2015苏州改编 电动机是根据 原理制成的 工作时将 能转化为 能 答案 n 磁场 通电导线在磁场中受 力运动 电 机械 前瞻预测 答案 3 2015大庆改编 如图26所示 给电磁铁通电 条形磁铁及弹簧在图中位置静止 当滑动变阻器的滑片向a端滑动时 弹簧长度变短 则螺线管上端为 选填 n极 和 s极 电源右侧为 选填 正极 或 负极 若其他条件不变 只将电源正负极对调 等弹簧稳定时 弹簧长度与对调前比较将 选填 变长 或 变短 极 正极 变短 答案 4 名师原创 如图27所示 闭合开关 当导体ab向左运动时 电流表指针向右偏转 那么当ab向右运动时 电流表指针向 偏转 如果将磁体两极的位置对调 ab向左运动时 电流表指针向 偏转 写出应用该原理制成的一种设备 左 左 发电机 二 选择题5 2015临沂改编 发现了电磁感应 开辟了人类电气化时代的科学家是 a 法拉第b 牛顿c 安培d 阿基米德6 2015大连改编 要改变直流电动机线圈转动方向 可行的办法是