电荷磁超级课堂

1、【全能晋级热身】1.如图211(甲)所示，当弹簧测力计吊着一磁体，沿水平方向从水平放置的条形磁铁的A端移到B端的过程中，能表示弹簧测力计示数与水平位置关系的是图211(乙)中的( ).2.(2009，潍坊)如图中磁体周围磁场分布正确的是()3.(2009，成都)在如图所示的实验装置图中，能够说明电磁感应现象的是( ).4.(2009，重庆)英国科学家法拉第经过十年不懈探索，于1831年发现：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时会产生电流这一现象被称为_现象这一现象的能量转化是_. 利用这种现象发明了_机，使人类大规模使用电能成为现实.5.(2009，山西)将图212中的电磁铁连入你设

2、计的电路中(在虚线框内完成)要求：电源电压恒定不变；电路能改变电磁铁磁性的强弱；闭合开关S，小磁针受力静止时，其N、S极如图所示【培优超级讲堂】例1 有两个外形完全相同的钢棒，一个有磁性，一个没有磁性，你有哪些办法可以把它们区分开? 【学找切入点】本题关键是要抓住磁体所具有的一些特性，如指向性、吸铁性、磁极相互作用特性等，根据磁体的特性就可以把磁体和非磁体区分开【答案】方法一：根据磁体具有指向性的特点区分将两钢棒用细线悬挂起来。静止后，拨动方向，若再次静止仍指原方向(即南、北方向)，即有磁性，否则就没有磁性方法二：根据磁体的吸铁性区分由于磁体两极的磁性最强，中部的磁性最弱所以用一根钢棒A去吸引

3、另一根钢棒B的中部，若有吸引力，则A有磁性，B没有. 否则B有磁性，A没有方法三：根据磁体的相互作用特性区分拿一根有磁性的条形磁铁去靠近某根钢棒的一端，若被吸引，则还不能说明这根钢棒有磁性，换到靠近这根钢棒的另一端，若还是被吸引，则表明此钢棒没有磁性若被排斥，则表明这根钢棒具有磁性，则另一根钢棒没有磁性【培优拓展题】1.在如图203所示的装置中，有两个薄铁片(舌簧片)ab和cd，它们的外端固定在一块木板上，里端相互交叠但相隔一个很小的距离舌簧片连接在一个有小灯泡的电路中如果拿一根条形磁体平行地靠近舌簧片，小灯泡就会亮起来如果让磁体在上面的水平面内转动，你将会看到什么现象?为什么? 例2(200

4、9，烟台)阅读下文，回答下列问题磁记录图214是磁带录音机磁头的工作原理图录音机的磁带上附有一层硬磁性材料的小颗粒录音时，动圈话筒将声音转变成强弱变化的电流，这样的电流通过录音磁头，产生了强弱变化的磁场，磁带划过磁头时，磁带上的小颗粒被强弱不同的磁场磁化，于是记录了一连串有关磁性变化的信息放音时，磁带贴着放音磁头运动，磁性强弱变化的磁带使磁头中产生变化的感应电流。电流经放大后使扬声器发声，便“读”出了录音带中记录的信息 (1)在图中标出此时录音磁头线圈中的电流的方向 (2)说出录音和放音过程中主要应用了哪些物理原理 (3)请你再列举一个用磁来记录信息的生活实例【学找切入点】录音磁头实际上是一个

5、电磁铁它是根据电流的磁效应工作的录音磁头的线圈与动圈式话筒相连接，线圈中的电流方向和电流强弱随着声音的变化而变化。线圈中电流方向和电流强弱的变化，使磁带上的小颗粒被磁化成磁性强弱不同和磁极方向不同的小磁体。放音的过程是录音的可逆过程被磁化的小颗粒相当于一枚小磁针，根据小磁针的南北极可以确定电磁铁的南北极，再结合线圈的绕法，根据安培定则可以确定线圈中的电流方向【答案】 (1)线圈中的电流方向如图215所示(2)电流的磁效应、磁化、电磁感应(3)磁盘、磁卡、银行卡、电话卡、信用卡等【培优拓展题】2.在一些高度精密的仪器仪表里，都是用无感线圈来做电阻的，这样可以提高仪器仪表的精密程度其实无感线圈的制

6、法很简单，具体做法是：找一个圆纸筒，一段漆包线把漆包线从中间对折回来(不能折断)，然后把双股线并绕在圆纸筒上，就成一个无感线圈了(如图216所示)给线圈接上1.5V的电池，用细线吊个小磁针在线圈周围移动，你将发现小磁针_(填“偏转”或“静止”)，这说明了此双螺线柱周围_(填“有”或“无”)磁场，此实验现象产生的原因是_例3 如图217所示为实验室电流表的内部结构图许多匝金属线圈悬置于磁体的两极间，线圈同时与二根指针和一只弹簧相连当给线圈通电时，线圈转动带动指针偏转，便可显示出电流的大小但在电流表运输过程中，为了防止震动导致指针碰到外壳上使电流表损坏，常常将电流表的正、负接线柱之间用一根导线相连

7、接，这样便可以解决指针碰到外壳上损坏电流表的问题下列关于电流表测电流和运输时防止指针受损的做法中依据的物理原理是( )A.前者是利用磁场对电流的作用，后者是利用电磁感应B.前者是利用电磁感应，后者是利用磁场对电流的作用C.前者同时用到了磁场对电流的作用和电磁感应，后者用到的是磁场对电流的作用D.前者只用到了磁场对电流的作用后者同时用到了磁场对电流的作用和电磁感应【学找切入点】当电流表接在电路中时，线圈中有电流通过，通电的线圈在磁体产生的磁场中会受到磁场力的作用而发生转动，线圈转动带动指针转动线圈中电流越强，受到的磁场力越大，带动指针摆动的角度越大所以可以通过指针偏角的大小反映出电流的大小因此测

8、电流时利用的原理是磁场对电流的作用电流表在运输过程中为了防止指针震动而碰到外壳上，将正、负接线柱间用一导线相连，这样导线和线圈就组成了闭合回路当线圈震动切割磁感线时，闭合电路中就会产生感应电流，感应电流的方向可以用右手定则来判定由于线圈中有感应电流产生，感应电流又处在磁体的磁场中，会受到磁场对它的力的作用，磁场力的方向可以用左手定则来判定判定的结果是磁场力的方向刚好与线圈震动时的运动方向相反，阻碍着线圈的震动，使指针不会碰到外壳上因此后者既用到了电磁感应也用到了磁场对电流的作用【答案】 D【培优拓展题】3.现代战争中有一种先进武器电磁炮(如图218所示)，它的弹体是捆绑在一根可以在导轨上自由滑

9、动的通电导体上，这种不用火药的燃气推进的电磁炮的弹体也能获得极高的速度的原理是_例4 小明利用学校实验室的电磁继电器、热敏电阻R1、可变电阻器R2等器件设计了一个恒温箱控制电路，如图219(甲)所示其中“交流电源”是恒温箱加热器的电源(加热器在恒温箱内，图中未画出)；R1处于恒温箱内，图219(乙)是小明通过实验测得的R1的阻值随温度变化的关系曲线；电磁继电器的电源两端电压U=6V，电磁继电器线圈的电阻可不计，通过实验测得当电流为30mA时，电磁继电器的衔铁被吸合(1)恒温箱的加热器应该接在A、B端，还是接存C、D端?为什么? (2)如果要使恒温箱内预设的温度可调节范闱是90150可供选择的可

10、变电阻器R2的电阻值有如下的几种：A.0100B.0200C.01000D.01500请问应该选择哪一个可变电阻器?为什么? 【学找切入点】要保持恒温箱内的温度不变，则要求箱内的温度高于预设温度时会自动切断加热电路停止加热；当箱内的温度低于预设的温度时会自动接通加热电路开始加热热敏电阻是与电磁铁串联的，若热敏电阻的阻值随温度升高而增大。则当箱内温度升高时，电磁铁中的电流减小，磁性减弱，会让电磁铁释放衔铁，使加热电路断开，停止加热，能达到此目的的加热器应接在C、D之间；若热敏电阻的阻值随温度升高而减小，则当箱内温度升高时，电磁铁中的电流增大，磁性增强，会使电磁铁吸合衔铁，使加热电路断开，停止加热

11、，能达到此目的的加热器应接在A、B之间其实恒温箱内所能控制的温度的高低不仅仅与热敏电阻的阻值有关，还与电源电压的高低、变阻器连入电路中电阻的大小、电磁铁线圈的匝数等有关因为这些因素也影响着电磁铁磁性的强弱.【答案】 (1)恒温箱的加热器应该接在A、B端因为从(乙)图可以知道，热敏电阻的阻值是随温度升高而减小的当温度升高超过预设温度时，电磁铁中的电流大于吸合衔铁的最小电流，电磁铁就会吸合衔铁，使接在A、B间的加热器与电源断开停止加热；当温度低于预设温度时，电磁铁中的电流小于吸合衔铁的最小电流，电磁铁就会释放衔铁，使接在A、B间的加热器与电源接通，让恒温箱内的温度升高到预设的温度.(2)电磁铁吸合

12、衔铁的最小电流I=30mA=3×10-2A则控制电路的总电阻当控制温度为90时，查表知R1=50，则R2=150；当控制温度为150，查表知R1=30，则R2=170综上所述，要温度可调范围为90150，R2的调节范围应在150170，能达到此调节范围的滑动变阻器应选B. C和D虽然也能满足阻值调节范围的要求，但由于变阻器最大电阻过大，滑片微小滑动时变阻器阻值就会有很明显的变化，不便于调节和控制【培优拓展题】4.小明在学习了电和磁的知识后，在科技创新上进行了大胆的创意小明观察到由于家庭电路中大功率的用电器增多，常用的闸刀开关的保险丝经常熔断，更换麻烦，他想设计一种新型的电磁自动开关、

13、实现电流过大自动断开。如图2110是小明设计的自动开关的一部分，请你帮他完成设计(1)在图中补画出你的设计，形成完整的结构原理图(2)根据你的设计，说明其工作原理【学力轻松亮剑】【培优训练】1.(2009，太原)如图所示，电吉他主要由“拾音器”和“音箱”组成，“拾音器”由磁铁和线圈组成弹动钢弦，相当于线圈切割磁感线运动，在线圈中就会产生对应的音频电流，音频电流经放大后通过音箱，我们就听到了声音下列与拾音器工作原理相同的电器设备为( )。A.电磁继电器B.电铃C.电动机D.发电机2.(2009，武汉)如图是一种手压式环保节能手电筒的结构示意图使用时，迅速按压手柄多次。闭合开关灯泡就能发光，这种不

14、需要干电池的手电筒的工作原理是( )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而转动3.法国和德国的科学家费尔和格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应，荣获了2007年诺贝尔物理学奖如图是研究巨磁电阻特性的电路示意图，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是 ( )(多选)A.滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱B.滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性增强C.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小D.巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大4.科学研究经常需要猜想和假设合理的猜想与假设不是主观臆测，它总伴随着理性的分析和科学的思考

15、，并有待进一步的实验检验19世纪20年代，以塞贝克为代表的科学家已经认识到：温度差会引起电流安培考虑到地球自转造成了太阳照射后地球正面与背面的温度差，于是提出如下假设：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的若规定地磁场N极与s极在地球表面的连线称为“磁子午线”，如图所示，则安培假设中的电流方向应该是( )A.由西向东垂直磁子午线B.由东向西垂直磁子午线C.由南向北沿磁子午线D.由北向南沿磁子午线5.许多食品加工设备(如电烤箱)中都有一种如图所示的恒温控制电路，开始工作时温度较低，随温度变化的可变电阻R阻值较小，电磁继电器吸合，A与C接通，电热线L通电加热，达到某一温度t2时，因为电流改变，继电器放

16、开，A与B接通，灯亮，停止加热温度降低到某一值t1时，继电器又吸合，A与C接通，又开始加热，如此反复以下对上述控制电路的分析理解不正确的是( )A.电热丝利用了电流的热效应B.电磁继电器利用了电流的磁效应C.电流的改变导致继电器放开是由于可变电阻R减小D.此控制电路可使温度控制在t1t2的范围6.如图所示是磁带录音机录音原理的示意图录音时，动圈式话筒将声信号转换为电信号送到录音磁头；录音磁头是一个蹄形电磁铁，它的磁性强弱随电信号变化，从而将电信号转换为磁信号；录音磁带贴着录音磁头移动，上面的磁粉被磁化，声音信号被记录在磁带上关于磁带录音机的录音过程，下列说法中正确的是( )(多选)A.话筒将声

17、信号转换为电信号利用了电流的磁效应B.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电流的磁效应C.话筒将声信号转换为电信号利用了电磁感应现象D.录音磁头将电信号转换为磁信号利用了电磁感应现象7.如图所示，螺线管磁性的有无可以由_的有无来控制，其极性与螺线管中的_方向有关；若将(甲)和(乙)两螺线管串联在电路中，_的磁性更强(填“(甲)”或“(乙)”)8.必要时，可用扬声器代替话筒，如图所示，人对着扬声器锥形纸盆说话，声音便与纸盆相连的线圈在_中_，从而产生随着声音的变化而变化的电流，这种产生电流的现象在物理学上称为_现象，当纸盆向左运动的瞬间，产生的感应电流的方向如图所示，若纸盆向右运动，所产生的感应电

18、流方向与图中所标示的电流方向_(填“相反”、“相同”或“可能相同，也可能相反”)9.如图所示，将电磁铁做成圆柱形并将它的磁极做成锥形，那么磁极A就具有_的磁性(填“很强”或“很弱”)，对铁屑就有极强的_，眼科医生就可用它来消除落在眼里的铁屑10.某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，但不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：猜想1：磁极呈横向分布例如图(甲)，左侧为N极，右侧为S极猜想2：磁极呈轴向分布例如图(乙)，上面为N极，下面为S极猜想3：磁极呈上中下分布例如图(丙)，上、下面为N极，中部为S极(1)根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的

19、，你认为他们的依据是_.(2)为了验证其他猜想他们用细线将环形磁体水平悬挂起来如图(丁)所示，结果观察到磁体在任意位置都能保持静止，这说明猜想_错误的(3)请没计一个简单实验，验证剩下的一个猜想是否正确，简述你的实验方案主要器材：_；简要做法：_；如何判断_11.印尼海啸后，某校成立了地震测报组该组同学通过观察“土地磁观测仪”来分析地磁场的变化，作出地震预测观测仪的主要构造如图所示，在一根很细的尼龙丝下悬挂一个小磁针，磁针的上方固定一面小平面镜，在镜子的前方，与镜面在同一高度处，固定了一根与镜面平行的刻度尺和光源光源发出一束光线斜射到平面镜上，在刻度尺上某处会出现一个光斑当地磁场发生变化时，小

20、磁针和平面镜会一起发生偏转，光斑会在刻度尺上移动，从而反映出地磁场的变化情况(1)请你用作图的方法把光斑在刻度尺上的位置画出来(2)若光斑在刻度尺上向左移动了一段距离，表明小磁针的N极向_(填“纸内”或“纸外”)发生了偏转(3)这种把无法直接观察的磁场的变化，转换成观察光斑移动的方法，在物理学和生活实际中还有很多类似的实例，请你举出一例：_(只要求举例，不需作解释)12.如图(甲)是周小平同学为学校办公楼空凋设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示已知继电器的线圈电阻R0为10，左边电源电压为6V恒定不变电流表030mA量程接入电路，图(乙)是电流表表盘当继电器线圈中的

21、电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边空调电路正常工作(1)该同学将电流表改成了温度表，通过计算并标出表盘上25的位置(2)为了节省电能，使温度达到30时空调才能启动制冷，电路中要串联多大的电阻?(3)为了给空调设定不同的启动温度，请你提出一种可行的、调节方便的措施(改变电阻除外)温度t/510152025303540电阻R/550500450420390360330300【竞赛训练】13.(全国竞赛题)小强在北京将一根质量分布均匀的条形磁体用一条线悬挂起来，使它平衡并呈水平状态，悬线系住磁体的位置应在( )A.磁体的重心处 B.磁体的某一磁极处C.磁体重心的北侧 D.磁体重心的南侧14.(浙江竞赛题)如图所示，使一个铜盘绕其