第八章电磁相互作用及应用知识点总结及练习

第八章电磁相互作用及应用知识点总结及练习第八章电磁相互作用及应用知识点一：电磁感应现象法拉第在1831年发现了磁生电现象，即磁场也能产生电流。这一发现促进了发电机、电动机和变压器的发展，使得电能的大规模生产、传输和利用成为现实，人类社会进入了电气化时代。实验表明，当闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流，这就是电磁感应现象。这种电流被称为感应电流。电磁感应现象中，机械能转化为电能。影响感应电流方向的因素包括导体运动的方向和磁场的方向。我们可以使用右手定则来判断感应电流的方向。知识点二：发电机发电机是一种将机械能转化为电能的装置，其工作原理就是电磁感应现象。发电机由定子和转子组成，转子可以是线圈或磁体。每转动一周为1个周期，每个周期电流的方向变化2次。交变电流是大小和方向发生周期性变化的电流，而直流电则不具备这种特性。频率（f）是单位时间内（1s）电流周期性变化的次数，单位为赫兹（Hz）。在我国，交流电的频率为50Hz，周期为0.02s。知识点三：磁场对通电导体的作用磁场对通电导体有力的作用，这种现象中电能被转化为机械能。通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向、磁场方向有关。我们可以使用左手定则来判断通电导体在磁场中受力方向。知识点四：电动机电动机是一种利用通电线圈在磁场中受力转动的装置，其能量转化方式是电能转化为机械能。电动机的平衡位置是指线圈与磁感线的垂直位置，此时线圈受力平衡。7.文天祥的诗句“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”表达了他强烈的爱国情怀。磁针石的极在地球南极附近，因此诗句中“指南方”应该指的是磁针石的极。8.（1）根据图甲组装实验器材后，当直导线通电时，直导线向左运动，这表明电流对通电直导线有作用力；如果只是调换电源的正负极接线，通电直导线会向右运动，这表明通电导体的受力方向与电流方向有关。（2）如图乙所示，这是一个神奇转框的制作过程。转框的上部中央与电池正极相连，下部紧贴在与电池负极相连的柱形物两侧，金属框就可以绕电池持续转动。因此，构成柱形物的材料应具有良好的导电性和磁性。二、选择题1.发现电流磁效应的物理学家是安培。2.发电机是将机械能转化为电能的电器设备。3.电风扇是用到电动机的电器。4.该“迪厅”主人在地板中安装了一种“神奇”装置，当跳舞的人踩踏地板时，炫光灯就会亮得越多，也越明亮。这个“神奇”装置可能利用的工作原理是摩擦起电现象。5.关于磁场，正确的说法是磁体周围的磁感线从磁体N极发出，回到磁体S极；磁极间的相互作用都是通过磁场发生的；磁感线是磁场中真实存在的曲线；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。6.探究导体电阻与长度的关系、探究通电导体产生的热量与电阻的关系、探究电功与电压的关系都需要控制电流一定，而探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系不需要控制电流一定。7.关于磁现象，正确的说法是磁感线越密集的地方磁场越强；发电机是利用电磁感应原理工作的；地磁场的N极在地球的北极附近；电磁铁磁性的强弱可以通过调节电流的大小来控制。8.如图所示的装置中，当闭合开关、导体ab中有电流通过时，导体ab就会向N方向运动。关于这一现象的说法，正确的是导体ab运动方向与电流方向和磁场方向有关。18.这是一种充电鞋的结构示意图。当人行走时，磁性转子会被驱动旋转，从而在线圈中产生电流。这些电流进入鞋面上的锂聚合物电池。这种充电鞋的工作原理是电磁感应现象。19.如图所示的实验装置能够说明电动机的工作原理。选项ABCD。20.观察和实验是物理学家发现和研究物理问题的基本方法，也是我们学习物理的基本方法。图中能探究英国物理学家法拉第发现的物理现象的是选项ABCD。21.如图所示的四个实验中，用来探究电磁感应现象的是实验D。22.甲图的实验说明磁场能产生电流。乙图的实验所揭示的原理可制成发电机。丙图是演示电磁感应现象的实验装置。丁图中麦克风应用了磁场对电流的作用。23.正确的对四个实验的认识是：甲图实验演示的是电磁感应现象。乙图实验可用来演示发电机的工作原理。丙图实验中通电螺线管的B端是S极。丁图实验可用来演示电磁感应现象。24.“校园脚踏式发电装置”是利用脚踩踏板带动线圈运动发电的。下图能反映其工作原理。25.如图所示的手电筒内部有一个线圈，线圈内有一可来回运动的条形磁体，按箭头方向摇动时手电筒即可发光。与手电筒工作原理一致的实验是在一个线圈内放置一个可来回运动的磁体，当磁体运动时，线圈中会产生电流。26.如图所示，这是发电机的工作原理图。正确的说法是：发电机的基本原理是电磁感应。选项NS（磁极方向）B。实验探究题：1.如图乙所示，根据小磁针静止时的指向，在图中括号内标出电源的正负极和通电螺线管的磁极。2.阿尔贝·费尔和彼得·格林贝尔因发现巨磁电阻（GMR）效应获得了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻的大小与某些因素有关。如图所示，通电螺线管的右端是极。当闭合开关S2时，指示灯不亮。再闭合开关S1，指示灯发光。由此可知，巨磁电阻的大小与有关因素有关。若滑片P向左移动，电磁铁的磁场增强，观察到指示灯变得更亮，由此实验可得出结论：巨磁电阻的大小与外加磁场的强度有关。为100Ω，弹簧劲度系数为5N/m，滑片P质量为10g，重力加速度为10m/s²，水面上升的高度为5cm。1.解释弹簧弹力与滑片上滑长度之间的关系。2.计算水泵停止注水时，电路中的电流强度。3.若将R2改为200Ω，会对自动蓄水装置的工作有何影响？为什么？4.若将R1改为30Ω，会对自动蓄水装置的工作有何影响？为什么？5.若将滑片P的质量增加到20g，会对自动蓄水装置的工作有何影响？为什么？6.该自动蓄水装置的原理类似于生活中哪些自动控制装置？请举例说明。7.如果要将该自动蓄水装置改为手动控制，应该如何改装？请画出改装后的电路图。3.如图所示为一组实验装置，用于探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。实验中，闭合开关后，导体棒、灵敏电流计、开关、导线组成闭合电路。(1)为使灵敏电流计的指针发生偏转，需要闭合开关，使电路形成闭合回路。(2)要改变灵敏电流计的指针偏转方向，可以采取两种方法。方法一是改变磁场方向，方法二是改变导体运动方向。4.小勇利用实验装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件，并记录了实验结果。分析得出：当电路中的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。比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与导体运动方向有关。比较实验3可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关。这个现象在生产和生活中有重要应用。5.小勇进一步探究感应电流大小与导体切割磁感线运动速度的关系。他设计了两个实验方案，保持磁场强度不变，让导体沿相同方向以相同或不同速度做切割磁感线运动，并观察电流表指针偏转幅度大小。如果电流表指针偏转幅度不同，说明感应电流的大小与导体切割磁感线运动速度有关。6.自动蓄水装置的工作原理是利用弹簧的弹力和水面高度的变化来控制电路中的电流强度，从而控制水泵的运行。当水面到达设定高度时，电流强度达到一定值，水泵自动停止注水。类似的自动控制装置还有恒温水壶、恒湿器等。7.如果要将该自动蓄水装置改为手动控制，可以将开关改为手动开关，手动控制水泵的开启和关闭。改装后的电路图如下：水泵接通电源，通过手动开关控制电流通断，从而控制水泵的运行。给定一个电路，其中有一个长度为l的线圈，总电阻为20Ω。当线圈中电流I≥0.1A时，衔铁被吸下。弹