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文档简介

第18讲一电与磁

啦课标要求A明晰中考考查剪

考向分布考频星位课标解读

磁体间的相互作用★★★

1.通过实验,认识磁场。知道地磁场。

磁体周围的磁感线分布★★2.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。

应用转换法研究磁场★★

了解电磁铁在生产生活中的应用。

通过实验,了解通电导线在磁场中会

安培定则的运用★★★★3.

受到力的作用,并知道力的方向与哪些因

影响电磁铁磁性强弱的因素★★★

素有关。

4.探究并了解导体在磁场中运动时产生

电磁继电器的工作原理★★

感应电流的条件。了解电磁感应在生产生

理解产生感应电流的条件★★★活中的应用。

影响感应电流方向的因素★★

_考点精讲A高频考点、典例分析、变式巩固

考点011:磁性与磁体

1.磁性

磁体能吸引铁、钻、锲等物质的性质叫作磁性。

2.磁体

具有磁性的物体叫作磁体,也称磁铁。

3.磁极

磁体上磁性最强的两个部位,叫作磁极。条形磁体的磁极在它的两端。

4.磁体的指向性

在水平面内可以自由转动的磁体,静止后总是一个磁极指南,另一个磁极指北,指南的磁极

叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极)。

试卷第1页,共25页

5.磁极间的相互作用规律

同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。

6.磁化和去磁

一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性,这种现象叫作磁化。最容易磁化的物质是铁磁

性物质,如软铁、硅钢等,

使原来有磁性的物体失去磁性的过程叫作去磁。

7.软磁体和硬磁体

铁棒被磁化后,磁性很容易消失,称为软磁体。

钢棒被磁化后,磁性能够长期保持,称为硬磁体或永磁体。

【例题】

I.将一条形磁体放在均匀撒满铁屑的玻璃板上,把磁体拿起来时,现象如图甲所示,则:

甲乙

(1)条形磁体的磁性最强,的磁性最弱。磁体吸引能力最强的两个部位叫作

(2)若将该条形磁体分为两段,如图乙所示,则每段(填字母)。

A.有一个磁极B.没有磁极

C.有两个同名磁极D.有两个异名磁极

2.用细线将两根钢棒甲、乙分别悬挂起来,再用条形磁铁的同一端分别靠近两根钢棒时,

磁铁与甲钢棒相互排斥,磁铁与乙钢棒相互吸引,如图所示。由此现象可知两钢棒在磁铁靠

近前的磁性情况是()

甲乙

A.磁铁与甲钢棒是因为同名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性

B.磁铁与甲钢棒是因为异名磁极而相互排斥,所以甲钢棒肯定有磁性

C.磁铁与乙钢棒是因为异名磁极而相互吸引,所以乙钢棒肯定有磁性

D.磁铁与乙钢棒是因为磁铁能吸引磁性物质而相互吸引,所以乙钢棒肯定无磁性

3.对于原来有磁性的钢棒,下列方法不能使其去磁的是()

试卷第2页,共25页

A.用铁棒在钢棒上猛敲几下B.将钢棒在地上摔几下

C.将钢棒放在火炉里烧红D.将钢棒放在冰箱里冷冻

【练习】

4.下图是一种名为“铁钉桥”的游戏,它利用左右两块同一电路的电磁铁将数枚细铁钉搭建

而成,下列说法正确的是()

电磁铁I—]._

铁钉

A.“铁钉桥”利用了异名磁极相互吸引B.被磁化后的“铁钉桥”中间磁性最弱

C.电磁铁断电后“铁钉桥”也不会倒塌D.改变电流方向会导致“铁钉桥”倒塌

5.学校研学活动组织学生参观市科技馆,一位同学用一根不知有无磁性的铁棒的力端靠近

一根悬摔的条形磁体的N极时.磁体靠近铁棒.如图甲•则可判断铁棒(选填“一定”

或“不一定”)带有磁性;若改将铁棒的8端靠近悬挂的条形磁体的N极时,磁体远离铁棒,

如图乙,则可判断铁棒一定带有磁性,且8端为(选填"N”或"S”)极。

甲乙

6.将软铁棒AB夹在铁架台上,它不能吸引铁架台上的图钉,说明此时软铁棒磁性。

将条形磁体靠近软铁棒的4端,如图所示,观察到软铁棒的8端能吸引图钉,这一现象叫

作,此时软铁棒的8端应是极。

小结

解题时应明确以下几点:(1)磁体具有吸铁性和指向性。(2)任何磁体都有两个磁极,

试卷第3页,共25页

磁极磁性最强,磁体中间部分磁性很弱,几乎没有磁性。(3)磁极间的相互作用规律是同名

磁极互相排斥,异名磁极互相吸引,同时应注意:在判断物体有无磁性时,要把握住一个原

则“斥定吸不定”,即如果互相排斥,可以断定二者均有磁性:如果互相吸引则不能确定是一

个有磁性,还是两个均有磁性。

判断物体是否具有磁性的方法:(1)根据磁体可以吸引铁、钻、银等磁性材料的性质;

(2)根据磁体的指向性;(3)根据磁极间的相•互作用规律,注意“斥定吸不定(4)根据

磁体不同部位磁性强弱不同且磁极的磁性最强的性质。

I国氯过磁场和磁感线

1.磁场

(1)概念

磁场是•种存在于磁体或电流周围的看不见、摸不着的特殊物质。磁极间的相互作用和磁化

现象、磁体与电流间的作用、电流与电流间的作用都是通过磁场发生的。

(2)磁场的基本性质

磁场对放入其中的磁体有力的作用。我们常用小磁针是否受到磁力的作用来检验小磁针所在

的空间是否存在着磁场。

(3)磁场的方向

磁场不但有强弱,而且有方向。在磁场中的某一点,可自由转动的小磁针静止时北极所指的

方向就是该点的磁场方向,

2.磁感线

(1)概念

磁场是存在于磁体周围的一种真实存在的物质,但我们看不见、摸不着。为了研究问题的方

便,人们把铁屑或小磁针在磁场中的排列情况用一些带箭头的曲线画出来,可以直观、形象

地描述磁场,并且任何一点的曲线方向都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致,

这样的曲线叫作磁感线。

(2)常见的磁体周围的磁感线分布

试卷第4页,共25页

(3)说明

①磁感线是人们为了直观、形象地描述磁场的方向和分布情况而引入的带方向的曲线:它

并不是客观存在于磁场中的真实曲线。

②磁感线是有方向的,曲线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向。

③磁感线分布的疏密程度可以表示磁场的强弱。磁体两极处的磁感线最密,表示其两吸处

的磁场最强。

④磁感线是闭合的曲线。磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来,回到磁体的南极;在

磁体的内部,磁感线都是从磁体的南极指向北极。

⑤磁体周用磁感线的分布是立体的,而不是平面的。我们在画图时,因受纸面的限制:而

只画了一个平面内的磁感线分布情况。

⑥任何两条磁感线绝对不会相交,因为磁场中任何一点只有一个确定的磁场方向。如果某

一点有两条磁感线相交,那么该点就有了两个磁场方向,坡是不可能的.

【例题】

7.关于磁场和磁感线,下列说法正确的是()

A.图甲:磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小破针的N极决定的

B.图乙:磁体周围的磁场是由磁感线组成的

C.图丙:条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型

D.图乙中用木屑代替铁屑进行实验,也可以研究磁体周围磁场的情况

8.如图所示,小磁针静止在通电螺线管右侧,请根据图中磁感线的方向,判断小磁针右端

为极(选填"N”或"S”),电源左端为(选填或“」)极。

-I电源I-

【练习】

9.关于研究磁场的方法和磁场的描述,下列说法中正确的是()

试卷第5页,共25页

A.磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线,可以形象地描述磁场的分布情况

B.在磁体周围的空间中真实存在着磁场

C.磁场看不见摸不着,但是借助小磁针可以感知它的存在

D.在磁体周围撒铁屑可以判断该磁体周围的磁场方向

10.〃、。两个磁极间的磁感线分布如图所示。下列说法正确的是()

A.a端磁极是S极,力端磁极是N极

B.尸点没有磁场

C.若。点放一个小磁针,则小磁针静止时N极指向a端

D.。点的磁场方向水平问右

而第

解题时必须牢记以二六点:

(I)磁场是磁体周围客观存在的一种物质。

(2)磁场中静止的小磁针北极所指的方向就是该点的磁场方向。

(3)磁感线是为了形象地描述磁场,在磁场中画出的•些假的、有方向的曲线。

(4)磁体周围任何两条磁感线都不会相交,磁感线上任一点的切线方向就是该点的

磁场方向,与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致。

(5)磁感线在磁体外部从N极发出回到S极,在磁体内部从S极到N极,形成封闭

的曲线。

(6)磁感线密集处磁场强,稀疏处磁场弱。

考点03;地磁场和磁偏角

1.地磁场

地球是一个既复杂又巨大的磁体,在地球周围的空间里存在着磁场,叫作地磁场。地磁北极

在地理南极附近,地磁南极在地理北极附近,地磁场的磁感线从地磁北极出发到地磁南极

(如图所示),能自由转切的小磁针静止时指南北方向,就是因为受到地磁场的作用。

试卷第6页,共25页

地磁南极

地理北极

'地衽北极

地理南极

2.磁偏角

指南针给人“指南”的印象,实际上磁针指的方向与地理上的南北方向还有一定的角度,这个

角度叫作磁偏角。地球上多处磁偏角的大小常有一定的规律,我们要精确测定方向,就需要

考虑磁偏角所造成的误差,

【例题】

11.如图所示,能自由转动的司南静止时,它的长柄指向南方,说明长柄是磁体的()

A.南极B.北极C.东极D.西极

【练习】

12.将能自由转动的小磁针水平放在桌子上,无论怎样移动小磁针,静止时其N极指北、S

极指南,这是因为地球周围空间存在,它的磁极与地理两极并不重合,下图中能合理

描述地磁场的是图

1.奥斯特实验

(1)1820年,丹麦物理学家奥斯特用实验证实通电导体周围存在磁场。

试卷第7页,共25页

实验探究现象分析

小磁针发生偏转,说明小磁针受到磁场的作

导线通入电流,小磁针发生

用。(因为磁体间力的作用是通过磁场来完成

偏转

的)

导线中无电流通过时,小磁小磁针不发生偏转,说明小磁针没有受到磁场

T针不发生偏转的作用,没有电流也就没有磁场

口家电愎方向

手改变导线中通入电流的方小磁针的偏转方向相反,说明磁场的方向发生

向,小磁针的偏转方向相反改变,磁场的方向与电流的方向有关

(2)奥斯特实验表明:通电导线和磁体一样,周围存在磁场,即电流的磁场,且电流的磁

场方向跟电流的方向有关3

2.通电螺线管

(1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场十分相似。通电螺线管的两端相当于条形磁

体的两个磁极,它们的极性可以由实验中小磁针的指向来确定。

(2)安培定则内容:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则拇指所指的

那端就是螺线管的N极,如图所示。

(3)运用安培定则不仅可以判断通电螺线管的N、S极,也可以反过来判断通电螺线管中

的电流方向。具体做法是:用右手握住螺线管,拇指指向通电螺线管的N极,则四指弯曲

的方向就是电流的方向。

【例题】

13.如图所示,在奥斯特实验中:

试卷第8页,共25页

甲通电乙断电丙改变电流方向

(1)对比甲、乙两图可知:通电导线周围存在

(2)对比甲、丙两图可知:电流的磁场方向与的方向有关。

(3)该实验用到的物理研究方法是o

A.类比法B.转换法C.等效替代法

14.在“探究通电螺线管周围磁场”的实验中(小磁针涂黑的那端是N极):

(1)如图甲所示实验装置,小明在有机玻璃板.上均匀地撒满细铁屑,闭合开关通电后,接下

来的操作应该是O这样做的目的是:使铁屑在玻璃板上跳动,减小它与玻璃板之间的

摩擦,从而使铁屑在磁场力的作用下动起来,这样可更好地通过铁屑的分布来显示磁场分布

情况。像“通过铁屑的分布来显示磁场分布情况''的这种方法叫作转换法,请你写出在其他实

验中用到转换法的实例:。

(2)由铁屑的排布情况可初步判断:通电螺线管外部磁场与磁体的磁场相似;

(3)由乙图可知:通电螺线管的左端为极;

(4)为了探究通电螺线管周围磁场方向与电流方向是否有关,写出一种操作方法:。

15.如图所示的是物理学中右手螺旋定则的应用示意图。用握住螺线管,让四指

弯曲且跟螺线管中电流的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的极。

16.如图所示,请在括号内标出逋电螺线管左侧的磁极名称和电源的或极。

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NS

(4W1-

【练习】

17.如图是“探究通电直导线周围的磁场”的实验装置,将一根直导线架在静止小磁针的上方,

并使直导线与小磁针(平行/垂直),实验效果最明显。若移走小磁针,开关闭合后,

通电直导线周围(存在/不存在)磁场。电磁铁(是/不是)利用这一原理制

成的。

18.在探究“通电螺线管外部磁场的方向”实验中,同学进行了如下操作。

(1)将多个小磁针摆放在螺线管周围。闭合开关,小磁针发生偏转,静止时的指向如图甲所

示,分析可知,通电螺线管周围的磁场和(选填“条形”或“U形”)磁体的磁场相似;

(2)如图乙所示,在螺线管的两端各放一个小磁针,并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。实验时

发现现象不明显,为了增强磁场的强度,在不改变线圈匝数的情况下,可以采取的

办法;

(3)闭合开关后,为了更好地通过铁屑客观地描述磁场分布情况,可轻敲硬纸板,这样做的

目的是减小铁屑与玻璃板之间的力,使铁屑在磁场力的作用卜动起来。实验中可以

用(填序号)代替铁屑,显示磁场分布;

A.铜B.铝屑C.银粉

(4)改变电流方向,发现铁屑的分布形状(选填“没有改变”或“发生改变”):

试卷第10页,共25页

(5)在图甲中,通电后发现螺线管上下两侧中间部位的小磁针没有发生偏转,而其他位置的

小磁针均发生了偏转,这两处小磁针不偏转的原因可能是。

(6)对调电源的正负极重复上述实验,小磁针N极指向与之前相反,说明通电螺线管外部磁

场的方向与有关。

19.如图是学校物理兴趣小组自制的一个带有电磁铁的木船模型,闭合开关S,电磁铁的力

端是极;将模型放入水中漂浮,由于受地磁场的作用,船头会指向地理的方。

(两空均选填“南”或“北”)

20.如图是电磁门锁的原理简化图0当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引,请在电源

右端括号内标出或极,并标明力点的磁场方向和电磁铁右端磁极。

<1)通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场相似。通电螺线管两端的极性跟螺线

管中电流的方向有关,磁性强弱跟电流大小和线圈匝数有关,电流越大,线圈匝数越多,磁

性越强。

(2)通电螺线管的极性与电流方向之间的关系可用安培定则(右手螺旋定则)来判

定。

判断通电螺线管极性的方法:(1)根据安培定则判断通电螺线管两端极性的“三步法”:

先标一标出螺线管中的电流方向;再指一让四指指向螺线管中的电流方向:后确定一

根据拇指的指向确定通电螺线管的N极。(2)如果小磁针在通电螺线管两极附近,可根据

磁极间的相互作用规律来分析,或根据小磁针静止时N极指向与所处磁场方向一致来判断,

在磁体的外部,磁场方向是由磁体的N极指向S极。

考点05

1.电磁铁的构造

试卷第11页,共25页

把螺线管紧密地套在一个铁芯上,就构成了一个电磁铁。

2.电磁铁的工作原理

电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管中插入铁芯后磁性大大增强来工作的。

3.电磁铁的特点

(1)电磁铁通电时有磁性,断电时无磁性。

(2)匝数一定时,通人的电流越大,电磁铁的磁性越强。

(3)在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性越强。

4.电磁铁的应用

电磁起重机、电铃、电磁继电器、全自动洗衣机中的进水排水阀门、卫生间里感应式冲水器

的阀门等。

5.电磁继电器

①电磁继电器的主要部件

电磁铁、衔铁、弹簧、触点(分动触点和静触点)。

②电磁继电器的工作电路

电磁继电器构成的电路由两部分组成,如图所示。

(1)低压控制电路:它是由电磁继电器中的电磁铁、低压电源、衔铁和开关组成的。

(2)高压工作电路:它是由电磁继电器中的触点、用电器(如电动机)和高压电源组成的。

③电磁继电器的工作原理

电磁铁通电时,把衔铁吸下来,将工作电路的触点接通,工作电路闭合;电磁铁断电时,失

去磁性,弹簧把衔铁拉起来,切断工作电路。

④电磁继电器的几种主要应用

(1)通过低压控制电路(或弱电流)的通断间接地控制高压工作电路(或强电流)的通断。

(2)可实现远距离控制。

(3)与其他元件配合使用,实现温度或光等自动控制。

试卷第12页,共25页

【例题】

21.卜图是某学习小组的同学研究“电磁铁磁性强弱”的实验电路图。

(1)要改变电磁铁线圈中的电流大小,可通过来实现;要判断电磁铁的磁性强弱,可通

过观察来确定。

(2)下表是该组同学所做的实验记录。

电磁铁线圈匝数/匝50100

实验序号123456

电流/A0.81.21.50.81.21.5

吸引大头针数量/枚581071114

①比较第1、2、3次实验(或第4、5、6次实验),可得出的结论是:电磁铁的线圈匝数一

定时,通过电磁铁线圈中的电流(选填“越大”或“越小”),电磁铁磁性越强。

②比较第1和第4次实验(或第2和第5次实验或第3和第6次实验),可得出的结论是:

电磁铁线圈中的电流一定时,线圈匝数(选填“越多”或“越少”),电磁铁磁性越强。

22.上海磁悬浮列车是“常导磁吸型”磁悬浮列车,是世界上商业运营中最快的列车,如图甲

所示。在图乙中,由于电流的效应,导致两线圈中有电流通过时,会产生强大的作

用力使列车悬浮在图丙中,若A是车身线圈,B是轨道线圈,则车身线圈上端是

试卷第13页,共25页

23.在地下隧道这•特殊环境中,氧气报警器能监控氧气浓度的变化,避免因氧气浓度过高

或过低导致的安全事故。如图是某氧气报警器的原理示意图,电阻火为气敏电阻,当氧气

浓度升高时,电阻变大。闭合开关后,电磁铁上端为极,当氧气浓度过高时,

(选填"A”或"B”)灯亮报警。

1S

【练习】

24.小红和小刚在做探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关的实验时,作出了如下猜想:

猜想A:电磁铁通电时有遨性,断电时没有磁性;

猜想B:通电的电磁铁的磁性与线圈的I币数有关:

猜想C:通电的电磁铁的磁性与电流大小有美;

为了验证上述猜想是否正确,小红和小刚共同设计了以下实验方案:川漆包线在大铁钉上绕

制若干圈,制成简单的电磁铁。实验中观察到的现象如图a、b、c所示,请你完成如下填空:

abc

(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它的;

(2)通过比较两种情况,可以验证猜想A是正确的;

(3)图c中甲、乙串联的目的是:通过比较c中甲、乙两电磁铁,可得实验结

论:;

(4)实验中,大头针的下端都是分开的,原因是。

25.如下图,闭合开关后,电磁铁产生磁性,吸引,带动小球敲击铃碗发声,但同时

螺钉与弹簧片分离,电路,电磁铁失去磁性,弹簧片复位又将电路接通。如此反复,

铃碗持续发声。

试卷第14页,共25页

26.如图所示为车库积水刍动报警装置原理图,力、8位置可以安装电铃或者LED灯二当车

库没有积水时LED灯亮,有积水时电铃响。则电铃应接在(选填或"8”),已知

LED灯的规格为T2V6W”,灯泡正常发光时的电流是A。

TTTTTTTTTTTTTT"

车库地面

小结•技法提炼

(1)电磁铁的磁性强弱跟线圈中的电流大小有关,线圈中的电流越大,磁性越强;

电流越小,磁性越弱。(2)电磁铁的磁性强弱还跟线圈的匝数有关,匝数越多,磁性越强:

匝数越少,磁性越弱。

考点06)磁场对通电导线的作用

___________________/A

1.通电导线在磁场中要受到力的作用,所受力的方向跟电流方向和磁场方向有关。当电流

方向或磁场方向其中之一变得与原来的方向相反时,通电导线受力的方向也变得与原来的方

向相反;当电流方向和磁场方向同时变得与原来的方向相反时,通电导线受力的方向不变。

2.通电导线或通电线圈在磁场里受到力的作用而发生运动,电能转化为机械能。

3.把一个线圈放在磁场里,接通电源,让电流通过线圈,线圈将在磁场里发生转动。

如图甲所示,通电线圈的浦边和〃边在磁场里受到力的作用,而曲边和川边中的电流方

向相反,所以受到力的方向相反且不在•条直线上,在这两个力的作用下线圈就转动起来。

如图乙所示,通电线圈的砧边和〃边受的力大小相等、方向相反、在同一条直线上,即通

电线圈受力平衡,线圈此时所处的位置称为平衡位置。

试卷第15页,共25页

4.直流电动机

①构造

电动机主要由定子和转子组成。能够转动的部分叫转子,固定不动的部分叫定子。

②原理

通电线圈在磁场中受力而转动。

③工作过程

④换向器的作用

每当线圈转过平衡位置时,换向器能自动改变线圈中的电流方向,使线圈持续转动。

⑤改变电动机转向的方法

改变线圈中的电流方向或改变磁场的方向。

⑥改变电动机转速的方法

改变电流的大小或改变磁场的强弱。

5.扬声器

扬声器是把电信号转换成市信号的一种装置。图甲是扬声器的外形结构图,图乙是扬声器的

构造示意图,它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成。当线圈中通有某一方向的电

试卷第16页,共25页

流时,线圈受到永久磁体的吸引向左运动:当线圈中通有相反方向的电流时,线圈受到永久

磁体的排斥向右运动。由于通过线圈的电流是交变电流,所以它的方向不断变化,线圈就不

断地来回运动,带动纸盆来回振动,于是扬声器就发出了声音。

甲乙

【例题】

27.如图所示,导体棒放在蹄形磁体磁场中的水平金属轨道上。

(1)闭合开关,发现导体棒48向右运动,这说明;

(2)在(1)的基础上又进行了如下操作:

①断开开关,只对调电源的正、负极,再闭合开关,发现导体棒力8向左运动,这说明通电

导体的受力方向与有关;

②断开开关,只对•调磁体的N、S两极,再闭合开关,发现导体棒48向左运动,这说明通

电导体的受力方向与有关;

③断开开关,同时将磁体的N、S两极和电源的正、负极对调,再闭合开关,会看到导体棒

AB向运动:

(3)实验中通过观察导体的运动方向来判断导体在磁场中的受力方向,这运用了法;

(4)通电后,导体棒在运动的过程中将能转化为能。

28.如图所示,在直流电动机的工作过程中,"换向器''起到了关键的作用,它能在线圈刚转

过平衡位置时就自动改变线圈中的“直流电动机工作时把电能转化为和内能。

试卷第17页,共25页

当线圈中有电流通过时,通电线圈在—

中受到力的作用而运动;由于通过线圈的交变电流方向不断变化,线圈就不断来[可运动,带

动纸盆振动发声。若将线圜两端连接干电池,则该扬声器.(选填“会”或“不会”)持续

4-=£=*

友严。

线圈锥形

纸盆

永磁体4

【练习】

30.图甲是“探究磁场对通电导体的作用”实验装置。

(1)在实验时,是通过观察来显示通电导体在磁场中受到磁场力的作用。

(2)移动滑动变阻器的滑片到适当位置,闭合开关,发现金属棒仍向右运动。保持磁场方向

不变,只改变电路中的电流方向,闭合开关,发现金属棒时向左运动;保持电流方向不变,

只把磁体的N、S极调换一下,发现金属棒时向左运动;止磁场方向、电流方向同时改变,

发现金属棒仍向右运动。根据观察到的实验现象,进行分析,可以得到的结论是:磁场对

通电导体有力的作用,且力的方向与和有关。

(3)根据该实验原理,小明用一段漆包铜线绕成线圈,自制了一个如图乙所示的简易电动机,

用小刀刮去两端的漆皮,另一端只刮去半周。按这种方法刮漆的目的有两个:一是使线圈能

够,二是这一部位能起到(填某一部件的名称)的作用。

试卷第18页,共25页

(4)下列装置中用到该实验原理的是(填字母)。

A.扬声器B.动圈式话筒C.发电机

31.如图所示,使线圈位于磁体两磁极间的磁场中。

甲乙丙

(1)使线圈静止在图乙位置上,闭合开关,发现线圈并没有运动,这是因为这个位置是线圈

的平衡位置,此时线圈上下两个边所受的力大小(选填“相等”或“不相等”);

(2)使线圈静止在图甲位置上,闭合开关,线圈受力沿顺时针方向转动,并由于而越过

平衡位置,但不能继续转下去,最后要返回平衡位置;

(3)使线圈静止在图丙的位置I.,这是线圈冲过平衡位置以后所到达的地方,闭合开关,线

圈沿逆时针方向转动。由此我们可以分析出线圈不能连续转动的原因是:

(4)生活中的电动机都能连续转动且具有平稳的动力,实际的电动机是通过来实现这一

目的,它的作用是(填字母)。

A.改变磁感线的方向B.改变线圈的转动方向

C.改变线圈中的电流方向D.使线圈中的电流方向和转动方向同时改变

32.如图所示,将扬声器的线圈一端连接电源负极,另一端/与电源正极不断碰触,会听到

扬声器发出“咔咔”的响声,这是因为变化的电流通过绕圈,使其在中受到变化的力,

从而带动锥形纸盆____而发声。

解题时应明确:(1)通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟导线中的电流方向

和磁场方向右关。当改变具中•个方向时,通电导线的受力方向改变;当电流方向和磁场方

试卷第19页,共25页

向同时改变时,通电导线n勺受力方向不变。(2)电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力

转动;电动机的转向跟电流的方向和磁场的方向有关,电动机的转速大小跟电流的大小和磁

场的强弱有关。(3)电动机工作时的能量转化是电能转化为机械能。

考点071

i.电磁感应现象

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种由于导体在

磁场中运动而产生电流的现象叫作电磁感应现象,产生的电流叫作感应电流。如图所示。

2.产生感应电流必须满足两个条件

(1)闭合电路的一部分导体;

(2)做切割磁感线运动。

3.影响导体中感应电流方向的因素

导体中感应甩流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。当这两个方向中的任何一个与原来

方向相反时,感应电流的方向改变;若两个方向都反向,则感应电流的方向不变。

4.电磁感应现象中的能量转化

在电磁感应现象中机械能转化为电能。

5.发电机

①发电机的工作原理。

发电机是利用电磁感应原理制成的,它是把机械能转化为电能的装置。

②交流发电机的工作过程

(1)当线圈平面与磁感线垂直时,加边和〃边运动方向和磁感线方向平行,不做切割磁

感线运动,线圈中不能产生感应电流。如图甲所示。

(2)当线圈平面转动到与磁感线平行时,必边向下运动,cd边向上运动,都做切割磁感

线运动,线圈中就会产生感应电流,外部电流方向为灵敏电流表f如图

乙所示。

试卷第2()页,共25页

(3)当线圈平面转动到再次与磁感线垂直时,时边和c"边运动方向与磁感线平行,不做

切割磁感线运动,线圈中不能产生感应电流。如图丙所示。

(4)当线圈平面转动到再次与磁感线平行时,边向二运动,S边向下运动,都做切割

磁感线运动,线圈中就会产生感应电流,外部电流方向为灵敏电流表K。

③交流电。

周期性地改变方向的电流叫作交流电。我国供生产和生活用的是交流电,周期为0.02s,频

率是50Hz,电流方向每秒钟改变100次。

6.动圈式话筒

①构造

细漆包线绕成的线圈和环形的永磁体(如图所示)。

②原理

动圈式话筒是利用电磁感应原理制成的。

③作用

将声信号转换成电信号的装置。

④工作过程

当对着话筒说话或唱歌时,产生的声音使膜片振动,与膜片相连的线圈也跟着一起振动。线

圈在磁场中的这种运动,能产生随着声音的变化而变化的电流,经放大后,通过扬声器还原

试卷第21页,共25页

成声音。【例题】

33.如图所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”实验装置:

导体切割磁感线方灵敏电流计指针偏

实验序号磁场方向

向转方向

1向下向右向左

2向上向右向右

3向下向左向右

4向上向左向左

(I)闭合开关,让导体/月沿水平方向左右运动,观察到灵敏电流计的指针偏转;若让导体

4月由图示位置沿竖直方向上下运动,则灵敏电流计的指针(选填“偏转''或"不偏

转”);

(2)利用此装置,探究感应电流方向与磁场方向和切割磁感线方向之间的关系,观察到的实

验现象记录如上:在上述四次实验中,比较两次实验,可知感应电流的方向与磁场的

方向有关;

(3)该装置揭示的原理可以用于学校广播系统中的(选填“动圈式扬声器”或“动圈式

话筒”);

(4)在探究中还发现,导体水平向左(或向右)缓慢运动时,灵敏电流计的指针偏转角度

较小;导体力8水平向左(或向右)快速运动时,灵敏电流计的指针偏转角度较大,基于上

述情形,请提出一个可探究的科学问题:。

34.码表一般用于自行车吁驶速度、里程的测量,由安装于前车圈钢条上的感应磁体、前叉

上的感应线圈、连接线、置于握把上面的码表主机(用以处理信息)组成。其原理是:自行

车行驶时,磁体随着车圈转动,每次转动过固定的感应线圈时,,电流随着连接

线传递到码表主机后生成自行车行驶的速度、里程。

试卷第22页,共25页

磁体感应线圈

35.如图为交流发电机的工作原理图,下列说法正确的是()

A.发电机的基本原理是通电导体在磁场中受到力的作用

B.发电机的基本原理是弓磁感应

C.发电机工作时将电能转化为机械能

D.线圈在转动过程中,感应电流的方向不变

【练习】

36.动圈式话筒和动圈式扬声器是扩音器中的重要组成部分。下图为扩音器的工作原理示意

图。当对着话筒讲话时,话筒将信号转换为____信号,利用了;产生的变化电

流经放大电路放大后通过扬声器的线圈2,扬声器将信号转换为信号,利用

了,扬声器就发出声音。

37.如图为近年来流行的一种手压式自发电手电筒,按压手电筒上的按柄时,通过塑料齿轮

带动铜丝线圈内的磁性飞轮高速旋转,从而产生电流点亮灯泡。这个过程中把能转化

为电能,电流的产生是利用了原理

试卷第23页,共25页

38.如图,新能源汽车在进行无线充电时,受电线圈的工作原理与下列哪个实验的原理相同

()

小结

(1)在电磁感应现象中,感应电流的方向跟导切割磁感线的运动方向和磁场方向有

关,探究时用到了控制变量法。若使导体运动方向与原运动方向相反,或将磁场方向改为与

原方向相反,则感应电流方向将与原方向相反;若将导体运动方向和磁场方向都变为和原方

向相反,则感应电流的方向不变。(2)在实验中,要用灵敏电流计代替一般电流表,这是因

为实验中产生的感应电流很小,用灵敏电流计可以测量微小的电流。(3)在实验中,使导体

在磁场中沿不同方向运动的目的是探究得出产生电流的条件之一:导体做切割磁感线运动,

同时得出感应电流的方向与切割磁感线的方向之间的关系:调换磁体磁极的目的是探究感应

电流的方向与磁场方向之间的关系。

根据实验装置识别电磁现象:

试卷第24页,共25页

电磁铁磁性

究磁极间的磁场对通电导体的

电流的磁效应的强弱与哪电磁感应

目相互作用作用

些因素有关

¥nfI-

pTl

弋NIMU

多0H

装J~1,,

际磁体、指南

电磁铁电磁继电器电动机、扬声器发电机

应针

试卷第25页,共25页

1.(1)两端中间磁极

Q)D

【详解】(1)[1]由图甲可知,条形磁体两端吸引的铁屑最多,说明两端的磁性最强。

[2]磁体中间部位吸引的铁屑极少,说明中间的磁性最弱。

⑶磁体吸引能力最强的两个部位称为磁极。

(2)A.磁体无论分割成几段,每一段都会形成新的磁体,不可能只有一个磁极,故A不

符合题意;

B.任何磁体都有磁极,分割后的磁体仍具有磁性,故B不符合题意:

C.分割后的磁体两端是异名磁极,并非同名磁极,故C不符合题意;

D.磁体具有“不可分割性”,任何一段磁体都有两个异名磁极,因此将条形磁体分为两段后,

每段有两个异名磁极,故D符合题意。

故选De

2.A

【详解】AB.磁铁与甲钢棒相互排斥,因同名磁极相互排斥,甲钢棒有磁性,旦右端与条

形磁体的左端为同名磁极,故A正确,B错误:

CD.磁铁与乙钢棒相互吸引,因磁铁具有吸引钢、铁类物质的性质,所以钢棒可能没有磁

性;由于磁铁间异名磁极相互吸引,所以磁铁会吸引异名磁极的钢棒,所以钢棒可能有磁性。

故CD错误。

故选Ao

3.D

【详解】高温和剧烈震动可以消磁,冷冻不能消磁,故ABC不合题意,D符合题意。

故选D。

4.AB

【详解】A.左右两块电磁铁将数枚原本没有磁性的细铁钉磁化后,相邻铁钉异名磁极相互

吸引,从而搭建成“铁钉桥”,故A正确;

B.被磁化后的“铁钉桥”两端是磁极,磁性最强,中间磁性最弱,故B正确;

C.电磁铁的磁性与线圈的匝数、电流大小有关。若增加电磁铁中电流的大小,磁性增强,

断电后铁钉没有磁性,“铁钉桥”会倒塌,故C错误;

D.改变电流方向会导致“铁钉桥”极性改变,但磁性不变,铁钉仍会被磁化且相邻铁制仍能

异名磁极相互吸引,“铁钉桥”不会倒塌,故D错误。

答案第1页,共12页

故选ABo

5.不一定N

【详解】异名磁极相互吸引,图甲中,如果铁棒有磁性,铁棒和条形磁体的N极相吸

引,说明力端是S极;磁体可以吸引磁性材料,图甲中,条形磁体具有磁性,可以吸引没

有磁性的铁棒。所以铁棒是否具有磁性不能确定。图乙中,将铁棒的《端靠近悬挂的条形

磁体的N极,磁体远离铁棒,由于只有同名磁极相互排斥,因此铁棒一定有磁性,并且夕

端为N极。

6.没有磁化S

【详解】[1]有磁性的物体可以吸引铁等物质,将软铁棒AB夹在铁架台上,它不能吸引铁架

台上的图钉,说明此时软铁棒没有磁性。

⑵⑶磁化是指原来没有磁性的物体获得磁性的过程。将条形磁体靠近软铁棒的力端,观察

到软铁棒的8端能吸引图钉,说明此时软铁棒具有磁件.这一现象叫作磁化.同名磁极相互

排斥,异名磁极相互吸引,则此时软铁棒的4端为N极,8端应是S极。

7.C

【详解】A.磁场中某点的磁场方向是确定的,可由放在该点的小磁针来判断,但不是由小

磁针的N极决定的,故A错误;

B.磁感线是为了描述磁场的性质而引入的,不是磁体周围真实存在的物质,故B错误:

C.条形磁体周围的磁感线是人们为了描述磁场而建立的物理模型,故C正确;

D.木屑不是磁性材料,穴能被磁体吸引,所以图乙中用木屑代替铁屑进行实验,不可以研

究磁体周围磁场的情况,故D错误。

故选C。

8.S+

【详解】山⑵在磁铁的外部磁感线总是由N极指向S极,故可知螺线管左侧为N极,右侧

为S极。根据同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引可知,小磁针的左端为N极,右端为S

极。根据安培定则可知,左手握住螺线管,四指指向电流方向,大拇指所指方向是螺线管的

N极,因此电流由螺线管的左侧流入,故电源左侧为正极,右侧为负极。

9.BC

【详解】A.磁感线是用来形象描述磁场的理想模型,破感线不是实际存在的,故A错误;

B.磁体周围存在看不见、摸不着的磁场,故B正确;

C.磁场对磁场中的磁体有力的作用,所以可以借助小腋针感知磁场的存在,故C正确:

答案第2页,共12页

D.在磁体周围微铁屑可•以判断磁体周围磁场的分布,不能判断磁场的方向,故D错误。

故选BCo

10.D

【详解】A.在磁体外部,磁感线从磁体的N极出来回到S极,所以〃端为N极,b端为S

极,故A错误;

B.磁体的周围存在磁场,。点有磁场,故B错误;

C.。点的磁场方向指向Z•,小磁针静止时N极的指向为该点的磁场方向,因此若。点放一

个小磁针,则小磁针静止时N极指向6端,故C错误;

D.由图可知,0点的磁感线上箭头方向水平向右,说明。点的磁场方向水平向右,故D正

确。

故选D。

11.A

【详解】司南是最早的指南针,是利用天然的磁石磨制成的。地球本身就是一个大磁体,地

磁的北极在地理的南极附近,当司南静止时,指向南方的一端是磁体的南极,其长柄指向南

方,说明长柄是南极。故A符合题意,BCD不符合题意。

故选Ao

12.地磁场乙

【详解】[1]地球周围存在磁场,这个磁场称之为地磁场,尺磁场的形状跟条形磁体的磁场

相似,指南针由于受到地磁场的作用而指南北,所以无论怎样移动小磁针,静止时其N极

指北、S极指南。

[2]地理的两极和地磁场的两极并不重合,而是存在一个磁偏角,地磁场的N极在地理的南

极附近,地磁场的S极在地理的北极附近,故合理描述地磁场的是图乙。

13.⑴磁场

(2)电流

⑶B

【详解】(1)比较甲、乙两图可知,甲图中小磁针发生转动,而乙图中小磁针未发生偏转,

说明通用导线周围可以产生磁场。

(2)比较甲、丙两图可知,电流反向后,小磁针的偏转方向发生了变化,说明两次产生的

磁场方向不同,故能说明磁场方向与电流方向有关。

(3)实验中可以通过观察小磁针是否偏转来证明导线周围存在磁场,这是转换法,故AC

答案第3页,共12页

不符合题意,B符合题意。

故选B。

14.(1)轻敲玻璃板探究压力作用效果时通过海绵凹陷程度判断压力效果

(2)条形

⑶N

(4)见解析

【详解】(1)口]根据题意,操作的目的是使铁屑在玻璃板上跳动,减小与玻璃板之间的摩

擦,所以为使铁屑跳动,接下来的操作应该是轻敲玻璃板。

⑵转换法是将不易直接观察的现象转换为容易观察的现象,除了题目中的例子,探究压力

作用效果时通过海绵凹陷程度判断压力效果也是转换法的应用。

(2)通电螺线管外部的磁场分布与条形磁体相似,两端磁性最强,中间磁性较弱。

(3)小破针涂黑的那端是N极,根据乙图中通电螺线管左端小磁针的指向,结合磁极间的

相互作用,即异名磁极相互吸引的特点,可判断通电螺线管的左端为N极。

(4)探究磁场方向与电流方向的关系,需控制螺线管的绕线方式(或电流方向)其中一个

变量不变,改变另一个变量,通过小磁针的指向变化判断磁场方向是否改变,因此可采用的

实验设计:保持螺线管的绕线方式不变,调换电源的正负极,观察小磁针的指向是否发生变

化或保持电源正负极不变,改变螺线管的绕线方式,观察小磁针的指向是否发生变化。

15.右手一致N(北)

【详解】口]根据右手螺旋定则(安培定则),判断螺线管磁极时应使用右手。右手的四指弯

曲方向需与螺线管中的电流方向一致,此时大拇指指向螺线管的N极。

⑵四指弯曲的方向必须与螺线管中电流的方向一致。电流从螺线管的一端流入时,四指弯

曲方向应沿电流流动方向环绕螺线管。

[3]当右手正确握持螺线管且四指弯曲方向与电流方向一致时,拇指所指的那端即为螺线管

的N极(北极)。

【详解】由图可知,条形磁铁被螺线管吸引,根据异名磁极相互吸引可知,螺线管的右端为

S极,左端为N极;由安培定则可知,电流从螺线管的右侧流入,左侧流出,所以电源的左

答案第4页,共12页

端为负极,如图所示:

【详解】[1]在探究通电直导线周围磁场的实验中,将一根直导线架在静止的小磁针正上方

时,应使直导线与小磁针平行放置。这样,如果通电直导线周围存在磁场,那么该磁场就会

对小磁针产生力的作用,使其发生偏转。实验中,开关闭合后,观察到小磁针发生偏转,说

明通电导体周围存在磁场。

⑵通甩导体周围存在磁场,磁场是真实存在的,与是否有小磁针无关,所以若移走小磁针,

开关闭合后,通电直导线周围存在磁场。

[3]电磁铁是利用通电导体周围存在磁场这•原理制成的,且磁场与条形磁铁磁场相似。

18.(1)条形

⑵增大电流

⑶摩擦C

(4)没有改变

(5)见解析

(6)电流方向

【详解】(1)通电螺线管周围的磁场分布与条形磁体相似,都是在两端磁性较强,中间磁性

较弱,磁感线的形状也较为相似。

(2)根据影响通电螺线管磁性强弱的因素,在不改变线圈匝数的情况下,增大电流可以增

强磁场强度。因为通电螺线管的磁性强弱与电流大小、线圈匝数和有无铁芯有关。

(3)口]轻敲硬纸板是为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦力,使铁屑更容易在磁场力作用下

动起来。

⑵银粉是磁性材料,能被磁场吸引,可代替铁屑显示磁场分布,而铜和铝不是磁性材料,

不会被磁场吸引,不能用来显示磁场分布。

故选C。

(4)改变电流方向,通电螺线管的磁极会发生改变,但磁场的分布形状不变,因为磁场分

答案第5页,共12页

布形状主要取决于螺线管的形状和线圈匝数等因素,而不是电流方向。

(5)闭合开关前,螺线管中间部位两侧的小磁针N极指向地磁南极,假如闭合开关后,螺

线管的N极也指向地磁南极方向,那么螺线管中间部位两侧的小磁针就不会发生偏转。这

是一种可能的原因,即小磁针原本的指向与通电后螺线管在该位置的磁场方向恰好一致,导

致小磁针不受力或受力平衡,从而不发生偏转。

(6)将电源的正负极对调,则通过螺线管的电流方向相反,小磁针的指向与之前相反,说

明螺线管的磁极与之前相反,所以通电螺线管外部磁场的方向与电流方向有关。

19.南北

【详解】[1]根据安培定则知识,用右手握住螺线管,四指指向电流的方向,大拇指所指的3

端为电磁铁的北极,则力端为电磁铁的南极。

⑵根据磁极间的相互作用可知,船头N极指向地磁的南极,即地理的北极。

9n条形磁铁<JJJJ吧之

28〜一二-------磁感线

——

【详解】条形磁体的右端是N极,当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引,说明电磁

铁的左端是S

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