电与磁共50张PPT.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,20112015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（