第18讲　电与磁

华章文化 火线100天word版第18讲电与磁磁现象1磁性：能够吸引_铁、钴、镍_等物体的性质2磁极：磁体上磁性_最强_的两个位置；能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫做_南_极(S)，指北的那个磁极叫做_北_极(N)3磁极间相互作用：同名磁极相互_排斥_，异名磁极相互_吸引_4磁化：原来没有磁性的物体在磁体或电流的作用下获得_磁性_的现象【提示】(1)一个磁体有且只有两个磁极(2)物体与磁体相互排斥，该物体一定具有磁性；物体与磁体相互吸引，该物体不一定具有磁性【图片解读】1如图将条形磁铁放在铁屑中，拿出后发现_两端_吸引铁屑较多，说明条形磁铁_两端_的磁性较强，磁体上的磁性最强的部位叫_磁极_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，叫做磁场2基本性质：对放入其中的磁体产生_力_的作用，磁极间的相互作用是通过_磁场_发生的3方向规定：在磁场中某点的小磁针静止时_北极_所指的方向规定为该点的磁场方向4磁感线：用来描述磁场的分布情况，实际并不存在；在磁体周围，磁感线从_N_极出发回到_S_极，在磁体内部，磁感线从_S_极出发回到_N_极5几种磁体的磁感线分布图6地磁场：地球周围存在的磁场，地磁南极在地理_北_极附近，地磁北极在地理_南_极附近地理的两极和地磁场的两极并不重合，最早由我国宋代学者_沈括_记述【提示】磁感线有疏密，磁感线的疏密程度表示磁场的强弱【图片解读】1如图所示的司南是我国的四大发明之一，古文“论衡”中记载“司南之杓(用途)，投之于地，其柢(握柄)指南”司南静止时能指南北，说明地球周围存在_磁场_，司南的握柄应为该磁体的_南_极电生磁1电流的磁效应：通电导线周围存在与_电流方向_有关的磁场丹麦物理学家_奥斯特_最早发现了电与磁的联系2通电螺线管的磁场：通电螺线管周围的磁场跟_条形磁体_的磁场相似，它的两端相当于条形磁体的两个磁极3安培定则：用_右手_握螺线管，让四指指向螺线管中_电流_的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的_N_极4电磁铁及其应用(1)结构：内部插有铁芯的通电螺线管磁性有无可以通过_电流_的有无来控制(2)电磁铁磁性强弱的影响因素：匝数一定时，通过的_电流_越大，磁性越强；电流一定时，_线圈匝数_越多，磁性越强探究方法为_控制变量_法和_转换_法(电磁铁的强弱可通过吸引铁钉的多少来判断)(3)极性：磁极方向可以由_电流_方向来控制5电磁继电器(1)定义：利用低电压、弱电流控制_高电压_、_强电流_工作电路实质是利用电磁铁来控制工作电路的一种_开关_(2)工作原理图：6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，力的方向与_电流_的方向和_磁场_的方向有关【图片解读】1观察图1中的装置、操作和现象，然后归纳出初步结论比较甲、乙两图可知：_通电导线周围存在磁场_；比较甲、丙两图可知：_通电导线周围的磁场方向与电流方向有关_甲乙丙图12在探究通电螺线管外部磁场的方向时，玻璃板上均匀地撒上铁屑，闭合开关，轻敲玻璃板，铁屑的分布情况如图2所示，铁屑在玻璃板上的分布与_条形磁体_的磁场分布非常相似若把连接电源正负极的接线对调，再闭合开关，轻敲玻璃板，此时铁屑分布情况_不变_(填“改变”或“不变”)图23标出图3中通电螺线管的N、S极解：图34电磁起重机是利用_电磁铁_来工作的，它的磁性强弱可以通过改变_线圈匝数和电流大小_来实现图4图55磁悬浮列车的车厢和铁轨上分别安放磁体，使它们的两极相对，利用了磁极间相互作用的_排斥_力，使列车离开地面，消除了车体与轨道之间的_摩擦_力，从而极大地提高运行速度磁生电1电磁感应现象：_闭合_电路中的_一部分_导体在磁场中做_切割磁感线_运动时，导体中产生_电流_的现象叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流2感应电流产生条件：(1)_闭合_电路；(2)导体做_切割磁感线_运动3影响感应电流方向的因素：(1)_磁场_的方向；(2)_导体运动_的方向4发电机和电动机发电机电动机原理_电磁感应现象_磁场对通电导线有力的作用_示意图能的转化_机械_能转化为_电_能_电_能转化为_机械_能实质电源用电器区分关键电路中无电源电路中有电源应用动圈式话筒扬声器【图片解读】1扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置，如图1所示是扬声器构造示意图当线圈中通过变化的电流时，线圈受到变化的_磁场_力作用，从而带动与线圈相连的纸盆振动，于是扬声器就发出了声音，扬声器从原理上与_电动机_(填“电动机”或“发电机”)大致相同图1图22如图2所示的手摇发电机模型是利用_电磁感应_原理发电的摇动手柄，线圈在磁场中转动，把_机械_能转化为_电_能，供小灯泡发光3如图3所示是动圈式话筒的结构示意图，当你对着话筒说话或唱歌时，产生的声音使膜片带动线圈一起振动，线圈中能产生随声音的变化而变化的_电流_，经放大后，通过扬声器(喇叭)还原成声音与动圈式话筒原理相似的是_发电机_(填“电动机”或“发电机”)图3重难点通电螺线管作图(2019岳阳)请标出图中通电螺线管外部磁感线的方向、小磁针的N极和电源的“”极解：【变式训练】闭合开关，螺线管右侧的小磁针立即转动，最后静止时N极指向螺线管，如图所示，请画出螺线管上的导线环绕图示解：实验1探究通电螺线管外部的磁场分布在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中：(1)为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根_铁_棒(2)把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针_N_极的方向，这个方向就是该点的磁场方向(3)根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与_条形_磁铁的磁场相似(4)如果把通电螺线管看作一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的_N_极(5)如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互_吸引_(填“吸引”或“排斥”)(6)改变电流方向，小明发现，小磁针的分布形状_没有改变_(填“没有改变”或“发生改变”)，而小磁针指向与原来_相反_(填“相同”或“相反”)(7)小明想探究通电螺线管的外部磁场分布的形状与电流大小是否有关，只要在上述电路中串联一个_滑动变阻器_就可完成实验2探究影响电磁铁磁性强弱的因素为了探究电磁铁的磁性强弱和哪些因素有关，小金利用漆包线、大铁钉、大头针及其他电学实验器材进行实验他将漆包线(表面涂有绝缘漆导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图1所示，甲、乙、丙、丁为实验中观察到的四种情况,甲),乙),丙),丁)图1(1)实验中他们是通过_电磁铁吸引大头针的多少_来判定其磁性强弱的(2)比较图_乙、丙_可知：当匝数相同时，电流越大磁性越强(3)由图丁可知：_通过电磁铁的电流相等时，匝数越多的电磁铁，磁性越强_(4)小金同学的实验中用到了以下_BC_的科学方法A类比法 B转换法C控制变量法 D等效替代法(5)小金探究完后又设计了如图2所示的电路开关闭合后，当滑片P从b端滑动到a端的过程中，弹簧的长度会变_长_图2(6)根据安培定则，可判断出图1丁中右边铁钉的上端是电磁铁的_S_极(7)电磁铁在日常生活中有很重要的应用，请列举两个应用电磁铁的实例：_电铃_和_电磁继电器_实验3探究磁场对通电导线的作用如图所示，图甲是课本上“通电导线在磁场中受力”的实验示意图，小谦同学实际探究时，在电路上连接了一个滑动变阻器，实验记录如下表：实验序号磁场方向ab中电流方向ab运动方向1向下无电流静止不动2向下由a向b向左运动3向上由a向b向右运动4向下由b向a向右运动(1)请用笔画线代替导线，在图乙中将变阻器正确连入电路，小谦在电路中接入滑动变阻器的作用是_保护电路_解：(2)比较实验2和3，说明通电导线在磁场中的受力方向与_磁场方向_有关，比较实验_2和4_，说明通电导线在磁场中的受力方向与电流方向有关(3)小谦通过观察导线运动方向，来判断导线在磁场中的受力方向，用到的科学方法是_转换法_(4)小谦想在图甲的基础上对实验进行改造，来探究影响感应电流方向的因素，为了观察到明显的实验现象，他要把图甲中的电源换成图丙中的_灵敏电流计_实验4探究什么情况下磁可以生电(2019武汉)某同学利用如图甲所示的实验装置探究什么情况下磁可以生电甲(1)实验时应将电流计、导线ab串联起来组成_闭合_回路(2)该同学进行以下尝试，能使灵敏电流计指针偏转的是_CE_(填字母标号)A导线ab在磁场中静止，换用磁性更强的蹄形磁体B导线在磁场中静止，但不用单根导线ab，而用匝数很多的线圈C蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置水平向左或水平向右运动D蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置竖直向上或竖直向下运动E蹄形磁体静止，导线ab从图中所示位置斜向上或斜向下运动(3)如图所示的实验装置中，将灵敏电流计换成_电源_进行触接，还可以探究电动机的工作原理(4)在这个实验中，_机械_能转化为了电能(5)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应保持其他条件不变，只改变_导体运动的速度_，观察_电流计指针偏转的幅度_得出结论(6)小梅认为利用图乙所示的实验装置，闭合开关后，拿一根条形磁铁向右插入线圈中时，也会观察到灵敏电流计指针的偏转请你简要说明小梅这样想的理由：_条形磁铁与线圈发生相对运动时，线圈也会切割条形磁铁周围的磁感线，产生感应电流_1(2019聊城)关于磁场和磁感线，以下说法错误的是(A)A磁体周围存在着磁感线B磁体之间的相互作用是通过磁场产生的C磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极的D磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向2(2019抚顺)下列四幅图中的设备，与动圈式话筒工作原理相同的是(A) A手摇发电机 B台式电风扇 C电磁起重机 D电磁继电器3(2019眉山)关于下列四幅图的叙述中正确的是(B)A如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，依据该现象可制成电动机B如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时电流表指针不偏转C如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象可制成发电机D如图丁所示，两磁极间的相互作用不需要任何物质就可以直接发生作用4下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患为提示路人注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于_导体_(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_下_(填“上”或“下”)静触点接触，电磁铁的上端是_S_极5(2019枣庄)在图中，请你标出小磁针的N极和A点的磁感线方向解：第18讲电与磁命题点1磁体、磁场、磁感线1(2018绵阳)指南针是我国四大发明之一，论衡记载：司南之杓，投之于地，其柢(长桶)指南如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄指向南方司南长柄所指方向是(A)A地理南极，地磁北极B地理南极，地磁南极C地理北极，地磁北极D地理北极，地磁南极2(2016成都)下列关于磁场的描述，正确的是(B)A磁感线是磁场中真实存在的曲线B磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的C磁体周围的磁感线从磁体S极发出，回到磁体N极D地磁的N极在地理北极附近，地磁的S极在地理南极附近3(2019甘孜)如图所示，用铁屑和小磁针可以探究通电螺线管周围磁场分布情况，下列说法中错误的是(B)A通电螺线管周围不同位置磁场强弱不同B通电螺线管周围存在磁感线C通电螺线管周围磁场方向与电流方向有关D通电螺线管周围磁场分布与条形磁铁类似命题点2安培定则4(2019泸州)如图所示，一条形磁铁静止在粗糙的水平桌面上，通电螺线管与条形磁铁处于同一水平面上并靠近开关闭合后，滑片P向下滑动的过程中，条形磁铁始终保持静止对条形磁铁所受摩擦力的判断，下列说法中正确的是(D)A摩擦力减小，方向水平向左B摩擦力减小，方向水平向右C摩擦力增大，方向水平向左D摩擦力增大，方向水平向右5(2018泸州)如图所示，电磁铁上方附近有一点A，小磁针置于电磁铁的右方附近闭合开关S，下列判断正确的是(C)A电磁铁的左端为N极B电磁铁上方A点的磁场方向向右C小磁针静止后，其N极的指向向右D向左移动滑片P，电磁铁的磁性减弱6(2019德阳)如图所示，在图中标出静止在磁场中的小磁针的N极和磁感线的方向解：7(2019广元)根据图中通电螺线管的N极，请标出磁感线的方向和电源的正极解：8(2019宜宾)如图所示，固定的轻弹簧下端用细线竖直悬挂一条形磁体，当下方电路闭合通电后，发现弹簧长度缩短了，请在括号中标出螺线管下端的极性(“N”或“S”)和电源上端的正、负极(“”或“”)解：命题点3电磁铁及其应用9(2019德阳)在图中的自动控制电路中，当控制电路的开关S闭合时，工作电路的情况是(A)A灯不亮，电铃响B灯不亮，电铃不响C灯亮，电铃不响D灯亮，电铃响10(2019凉山)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发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场的磁性增强时急剧减小的现象，如图所示，GMR是巨磁电阻，闭合S1、S2并使滑片P向左滑动，则(A)A电流表示数增大，电压表示数减小，小灯泡变亮B电流表示数增大，电压表示数增大，小灯泡变亮C电流表示数减小，电压表示数减小，小灯泡变暗D电流表示数减小，电压表示数增大，小灯泡变暗11(2019德阳)一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方，绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路，开关S闭合后，空心小铁球仍漂浮在水面上，此时A端为电磁铁的_S(南)_极，当滑片P向左滑动，空心小铁球所受浮力_增大_(填“增大”“减小”或“不变”)第11题图第12题图12(2019成都)如图所示，用细线悬挂的磁体AB，磁极未知，当闭合电路开关S后，磁体的B端与通电螺线管左端相互排斥，则B端是磁体的_N_极，断开开关S，磁体静止时，B端会指向地理的_北方_(填“北方”或“南方”)命题点4电动机发电机13(2019南充)下列图中能够说明电动机工作原理的实验装置是(D),A),B),C),D)14(2019攀枝花)电磁感应广泛应用于我们的日常生活中，下列哪种设备应用了电磁感应原理(A) A风力发电机B电风扇C电铃D扬声器 15(2019泸州)如图所示，两根绝缘细线悬挂着的导体ab，放在U形磁铁中央，ab两端连接着导线在虚线框中接入某种实验器材可进行相应的实验探究下列说法中正确的是(A)A接入电流表可探究电磁感应现象，与发电机原理相同B接入电流表可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同C接入电源可探究电磁感应现象，与电动机原理相同D接入电源可探究通电导体在磁场中受力，与发电机原理相同16(2018宜宾)如图把导体棒ab放在磁场中，闭合开关导体棒ab中有电流通过，ab受到向右的力F.要使ab受力方向向左，可行的办法是(C)A改变电流的大小B改变磁场的强弱C使电流的方向反向D使电流和磁场的方向同时反向第16题图第18题图17(2019内江)发电机是利用_电磁感应_现象制成的，我国发电厂发出的交变电流的频率是50 Hz，其周期是_0.02_s.18(2019广安)如图所示是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复运动，线圈中便会产生电流，液晶屏上就会显示出运动的步数，此过程利用了_电磁感应_的原理，将_机械_能转化为电能命题点5电磁综合19(2019广元)注意观察，善于发现正是具有这种敏锐的洞察力，丹麦物理学家奥斯特发现了(B)A电流具有热效应B电流周围存在磁场C电磁感应现象D通电导体在磁场中受到力的作用20(2019雅安)关于电磁现象，以下说法正确的是(C)A磁场对放入其中的物体都有磁力的作用B物理学家法拉第发现了电流周围存在磁场C电动机工作时，主要将电能转化为机械能D闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，就会在电路中产生感应电流21(2019广安)抽油烟机的核心部件是电动机，图中与电动机的工作原理相同的是_乙_(填“甲”或“乙”)图；抽油烟机工作时是利用气体流速大，压强_小_的原理把油烟抽到室外1关于磁场和磁感线，下列说法正确的是(C)A只有磁铁周围才有磁场B磁感线是由铁屑组成的C磁体周围的磁感线都是从磁体北极出来回到南极D磁场中某点小磁针静止时，南极的指向就是该点磁场的方向2(2018贵阳)如图所示是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分，置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线关于这个实验，下列说法正确的是(C)A首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第B当直导线通电时，小磁针会离开支架悬浮起来C小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场D改变直导线中电流方向，小磁针N极的指向不变第2题图第3题图3(2019泰安)如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关后，下列判断正确的是(D)A通电螺线管的左端为N极B通电螺线管外A点磁场的方向向右C小磁针N极指向左D小磁针S极指向左4(2019泸州江阳区一模)如图所示，闭合开关S，弹簧测力计示数减小下列分析正确的是(A)Ac端是电磁铁的 S 极，a是电源的正极Bc端是电磁铁的N极，a是电源的负极C滑动变阻器的滑片向右滑动的过程，弹簧测力计的示数逐渐减小D若将电源正负极接线的位置对调，弹簧测力计示数不变第4题图第5题图5(2019成都成华区模拟)如图所示的装置中，当闭合开关，导体ab就会运动起来下列说法正确的是(B)A此现象说明磁可以生电B电动机是利用这一现象来工作的C导体ab运动方向与电流方向无关D该现象中机械能转化为电能6(2019天津)利用如图所示的装置，可以进行的实验是(D)A探究通电螺线管外部磁场的方向B探究通电导体在磁场中的受力情况C探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关D探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件7(2019鞍山)如图所示，是一个手机无线充电装置它的原理是送电线圈通过一定频率的交流电，线圈周围会产生交替变化的磁场，于是在受电线圈中就产生了一定的电流，从而将电能从发射端转移到接收端，给手机供电下列选项中与受电线圈工作原理相同的是(C)A交流电动机 B动圈式扬声器C动圈式话筒 D电磁继电器8(2019淄博)共享电动汽车通过刷卡开锁，实现循环使用租赁者将带有磁条的租车卡靠近电动汽车的感应器，检测头的线圈中就会产生变化的电流，读取解锁信息图中能反映刷卡读取信息原理的是(D),A),B),C),D)9(2019盘锦)一些物体在磁体或_电流_的作用下会被磁化放在水平桌面上能水平自由转动的小磁针静止时，磁针的N极总是指向北方，说明地球周围存在_地磁场_10(2019聊城)如图所示是电动机的工作原理图，如果要实现线圈平稳、连续不停地转动，需要安装一个叫_换向器_的元件，安装上此元件后，若把图中的电源换成小灯泡，快速转动线圈，小灯泡会发光，这是利用了_电磁感应_原理第10题图第12题图11(2019西宁)我国高铁在节能技术上采用了再生制动方式：动车到站前先停止供电，由于惯性，动车会继续向前运行，电机线圈随车轮转动并在磁场中切割_磁感线_产生感应电流，将_机械(或动)_能转化为电能，自动输入电网12(2019黄冈)如图所示是某车间自动除尘装置的简化电路图空气中尘埃量较少时，光源发出来的光被挡板挡住了当空气中尘埃量达到一定值时，由于尘埃的反射，部分光越过挡板射到光敏电阻上，光敏电阻的阻值_减小_，电路中的电流增大，电磁铁的磁性_增强_，在衔铁的作用下，开启自动除尘模式若图中a、b一个是除尘器，一个是指示灯，则_b_是除尘器13(2019黄石)酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩，为了方便操作，设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩，如图所示电磁铁的工作原理是电流的磁效应，该现象最早是由_奥斯特_(填“法拉第”“奥斯特”或“安培”)发现的装置通电后，电磁铁上端为_N_(填“N”或“S”)极若密封罩被提起并悬挂于空中，不计衔铁、杠杆的质量，左侧电磁吸力应_大于_(填“大于”“等于”或“小于”)密封罩的重力，若提不起，则应将滑动变阻器滑片向_左_(填“左”或“右”)滑动14(2019咸宁)开关S闭合后通电螺线管和条形磁铁A之间磁感线的形状如图所示，请在图中标出三条磁感线的方向和条形磁铁A的两个磁极 解：15(2019南充名校