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1、-2-3-4-一、認識簡單磁現(xiàn)象1.磁體:物體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)叫磁性,具有磁性的物體叫磁體.2.磁極:磁體中磁性最強的兩個部分,一個叫南極(S),另一個叫北極(N).重點認知 磁極總是成對出現(xiàn),只有一個磁極的磁單極子目前還沒發(fā)現(xiàn).3.磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.4.磁場:磁體周圍存在著磁場,磁極間的相互作用就是通過磁場發(fā)生的.5.磁場方向:在磁場中的某一點,小磁針靜止時北極所指的方向就是該點的磁場方向.-5-6.磁感線:為了形象地描述磁場而假想出來的一些曲線.磁體周圍的磁感線都是從磁體的N極出發(fā),回到磁體的S極.可見磁感線是一組閉合曲線.磁感線分布越密集

2、的地方磁場越強.重點認知 磁場是真實存在于磁體周圍的一種物質(zhì),而磁感線是人們?yōu)榱搜芯看艌龇奖慵傧氤鰜淼囊环N模型,它并不真實存在.7.地磁場:地球周圍存在著的磁場叫地磁場.地磁場的南極在地理北極附近,地磁場的北極在地理南極附近,但不重合(即存在磁偏角),最早發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象的是我國宋代的學(xué)者沈括.重點認知 很多動物利用地磁場來導(dǎo)航,如海龜、鴿子等.8.磁性材料的應(yīng)用:錄音帶、錄像帶、磁盤、磁卡等.-6-二、探究通電螺線管外部磁場的方向1.奧斯特實驗證明,在通電導(dǎo)體周圍也存在著磁場,磁場方向與電流方向有關(guān).2.通電螺線管外部的磁場和條形磁體的磁場一樣,通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體的兩個極.其極性與電

3、流繞行方向有關(guān),用安培定則判斷.3.安培定則(即右手螺旋定則):用右手握螺線管,讓四個手指彎向螺線管中的電流方向,則大拇指所指的那端就是螺線管的北極.-7-4.電磁鐵:插有鐵芯的螺線管叫電磁鐵.生活中利用電磁鐵工作的有:電磁繼電器、電磁起重機、電鈴以及揚聲器等.重點認知 (1)決定電磁鐵磁性強弱的因素有電流的強弱、線圈的匝數(shù)和有無鐵芯.外形相同的螺線管,通過線圈的電流越大,電磁鐵磁性越強;電流一定時,電磁鐵線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強.插有鐵芯的通電螺線管的磁性比沒有鐵芯的強得多.(2)電磁鐵的優(yōu)點:磁性的有無可以用電路的通斷來控制;磁性的大小可以用電流的大小(或線圈匝數(shù))來控制;電磁鐵磁極

4、的極性可以用電流方向來控制.-8-三、電動機1.磁場對電流的作用:通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用,受力的方向跟磁場方向和電流方向有關(guān).2.電動機的原理:電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的,電動機工作時將電能轉(zhuǎn)化成機械能.3.直流電動機中換向器的作用:當(dāng)線圈轉(zhuǎn)到平衡位置時能自動改變線圈中的電流方向.-9-四、發(fā)電機1.電磁感應(yīng)現(xiàn)象:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流,這種現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象,產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流.感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線的方向有關(guān).重點認知 產(chǎn)生感應(yīng)電流的必要條件:(1)電路閉合;(2)電路中的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線

5、運動.2.發(fā)電機是根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象制成的,發(fā)電機工作時將機械能轉(zhuǎn)化成電能.-10-五、電與磁的一些應(yīng)用1.電磁繼電器工作原理:電磁鐵通電時把銜鐵吸下來,將工作電路的觸點接通,工作電路閉合;電磁鐵斷電失去磁性,彈簧把銜鐵彈起,切斷工作電路.(如圖20-1所示)2.主要作用:用低壓電路的通斷間接地控制高壓電路的通斷,可以實現(xiàn)遠距離控制;與其他元件配合實現(xiàn)自動控制.3.揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)換成聲音信號的一種裝置.-11-六、重點實驗辨析 -12-13-14-15-考點1電流的磁場【例1】 如圖20-2所示,當(dāng)開關(guān)閉合后,下列說法中正確的是 ()A.螺線管的下端是S極B.小磁針將轉(zhuǎn)動,靜止后N極向下C.

6、小磁針將轉(zhuǎn)動,靜止后S極向下D.當(dāng)滑動變阻器的滑片向右滑動時,螺線管的磁性增強-16-【解析】 由圖可知,電流從螺線管的上端流入,根據(jù)安培定則可知,螺線管下端是N極,上端是S極,A項錯誤;同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,所以小磁針靜止時下端是N極,由此可判斷開關(guān)閉合后小磁針將轉(zhuǎn)動,靜止后N極向下,所以B項正確,C項錯誤;當(dāng)滑動變阻器的滑片向右端移動時,滑動變阻器接入電阻變大,故電路中電流變小,通電螺線管的磁性減弱,所以D項錯誤.【答案】 B-17-【變式訓(xùn)練1】 開關(guān)S閉合后,小磁針靜止時的指向如圖20-3所示,由此可知 (C)A.a端是通電螺線管的N極,c端是電源正極B.b端是通電螺線管

7、的N極,d端是電源負極C.b端是通電螺線管的N極,d端是電源正極D.a端是通電螺線管的N極,c端是電源負極-18-考點2通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用、電動機【例2】 如圖20-4所示的線圈abcd位于磁場中,(1)通電后,cd段導(dǎo)線的電流方向(選填“由c到d”或“由d到c”).(2)cd段導(dǎo)線受磁場力的方向如圖所示,在圖中畫出ab段導(dǎo)線受磁場力的方向.-19-【解析】 (1)由題圖可知,電流從電源的正極出發(fā)回到負極,線圈中cd段導(dǎo)線的電流方向由c到d;(2)根據(jù)cd段導(dǎo)線受磁場力的方向如圖所示,而ab段的電流方向和cd段的電流方向相反,又磁感線方向不變,所以ab段導(dǎo)線受磁場力的方向與cd段相反

8、.【點撥】 通電導(dǎo)體在磁場中所受力的方向與電流方向和磁場方向有關(guān).當(dāng)只有磁場方向或只有電流方向改變時,通電導(dǎo)體所受力的方向會發(fā)生改變;當(dāng)電流方向和磁場方向同時改變時,導(dǎo)體受力方向不變.【答案】 (1)由c到d(2)如圖20-5所示-20-【變式訓(xùn)練2】 借助如圖20-6所示的實驗裝置,曉明探究“磁場對通電直導(dǎo)線的作用”.閉合開關(guān)后,原本靜止的輕質(zhì)硬直導(dǎo)線ab水平向右運動.要使ab水平向左運動,下列措施中可行的是 (D)A.將ab兩端對調(diào)B.將滑動變阻器的滑片向右移動C.換用磁性更強的蹄形磁體D.將蹄形磁體的N、S極對調(diào)-21-考點3電磁感應(yīng)、發(fā)電機【例3】 如圖20-7所示,在蹄形磁體的磁場中

9、放置一根與螺線管連接的導(dǎo)體棒ab,當(dāng)ab棒水平向右運動時,小磁針N極轉(zhuǎn)至右邊.可使如圖20-7所示位置的小磁針N極轉(zhuǎn)至左邊的操作是選項中的 ()-22-【解析】 電磁鐵的磁極改變,小磁針的指向就隨之改變,所以只要感應(yīng)電流方向改變,小磁針N極就會轉(zhuǎn)至左邊.與圖20-7相比,A選項中只有導(dǎo)體切割磁感線的方向發(fā)生了變化,所以感應(yīng)電流方向發(fā)生變化,故電磁鐵磁極發(fā)生變化,小磁針指向也隨之發(fā)生變化,故A項正確;B、C兩選項中導(dǎo)體沒有切割磁感線,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流,故兩選項均錯誤;D選項中磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線的方向均發(fā)生變化,所以感應(yīng)電流方向不變,故D項錯誤.【點撥】 (1)感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體

10、切割磁感線的方向有關(guān),在研究時一般采用控制變量法.(2)當(dāng)導(dǎo)體運動方向與磁場方向平行時導(dǎo)體中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流.【答案】 A-23-【變式訓(xùn)練3】 如圖20-8是探究“什么情況下磁可以生電”的實驗裝置,下列情況可以產(chǎn)生電流的是 (C)A.導(dǎo)體棒不動,讓磁體上下移動B.磁體不動,讓導(dǎo)體棒沿ab方向前后運動C.磁體不動,讓導(dǎo)體棒繞a端在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動D.讓導(dǎo)體棒和磁體以相同速度一起向左移動-24-【例題】 在探究“感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”實驗中(1)如圖,a、b兩接線柱間應(yīng)接入小(填“大”或“小”)量程電流表.(2)導(dǎo)體在磁場中運動時,電流表指針沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),其原因可能是開關(guān)沒有閉合.-25-(3)改正錯

11、誤后繼續(xù)實驗,小王發(fā)現(xiàn)每次電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度不相同,于是他對影響感應(yīng)電流大小的因素作以下猜想.猜想一:與導(dǎo)體切割磁感線運動的速度大小有關(guān);猜想二:與磁場的強弱有關(guān);猜想三:與導(dǎo)體的匝數(shù)有關(guān).為了驗證猜想三,他設(shè)計的方案是:分別讓兩個匝數(shù)不同的線圈,在如圖所示的磁場中水平向左運動,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)角度.請對此方案作出評價,指出存在的主要問題是沒有控制線圈切割磁感線速度大小不變.請你說出小王最終如何判斷猜想三是否正確,比較兩次偏轉(zhuǎn)角度,若相差不大,與線圈匝數(shù)無關(guān);若相關(guān)明顯,與線圈匝數(shù)有關(guān).-26-【練習(xí)題】1.用圖所示的實驗裝置探究“產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件”.(1)實驗中,通過觀察電流表指針是

12、否偏轉(zhuǎn)來判斷電路中是否有感應(yīng)電流.(2)閉合開關(guān),若導(dǎo)體ab不動,左右移動磁鐵,電路中有(選填“有”或“無”)感應(yīng)電流.(3)在儀器和電路連接都完好的情況下,某小組的實驗現(xiàn)象不太明顯.請?zhí)岢鲆粭l改進措施:將導(dǎo)體ab換成多匝線圈(或換一塊磁性更強的磁鐵等).-27-(4)該實驗的結(jié)論是:閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流.-28-2.在探究“影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中,小明制成簡易電磁鐵甲、乙,并設(shè)計了如圖所示的電路.(1)當(dāng)滑動變阻器滑片向左移動時,電磁鐵甲、乙吸引大頭針的個數(shù)增加(填“增加”或“減少”),說明電流越大,電磁鐵磁性越強.(2)根據(jù)圖示

13、的情境可知,甲(填“甲”或“乙”)的磁性強,說明電流一定時,線圈匝數(shù)越多,電磁鐵磁性越強.(3)根據(jù)右手螺旋定則,可判斷出乙鐵釘?shù)纳隙耸请姶盆F的S極.(4)電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是大頭針被磁化,同名磁極相互排斥.-29-3.(2017蘭州)如圖所示的實驗裝置,在兩根水平且平行的金屬軌道上放一根輕質(zhì)導(dǎo)體ab.(1)接通電源,這時會看到導(dǎo)體ab向左運動,這表明通電導(dǎo)體在磁場中會受力的作用;(2)若只對調(diào)磁體的磁極或只改變導(dǎo)體ab中的電流方向,觀察到導(dǎo)體ab均向右運動,這表明通電導(dǎo)體在磁場中受力的方向與磁場方向和磁感線方向均有關(guān);(3)如果把磁體的兩極對調(diào),同時改變通過導(dǎo)體ab中的電流方向

14、,會看到導(dǎo)體ab的運動方向跟原來相同(選填“相同”或“相反”).-30-1.(2017廣東)如圖20-9所示的實驗裝置中,當(dāng)導(dǎo)體棒AB豎直向上運動時,靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn),讓導(dǎo)體棒AB水平向右運動,靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)(以上兩空均選填“會”或“不會”),(選填“電動機”或“發(fā)電機”)是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理制成的.答案:不會會發(fā)電機-31-2.(2016廣東)如圖20-10所示,開關(guān)閉合,小磁鐵處于靜止?fàn)顟B(tài)后,把滑動變阻器的滑片P緩慢向右移動,此時懸掛的小磁鐵的運動情況是 (B)A.向下移動B.向上移動C.靜止不動D.無法確定-32-3.(2015廣東)閱讀下面的短文,回答問題.雙觸點干簧管雙觸點干

15、簧管是一種磁控開關(guān),結(jié)構(gòu)如圖20-11甲所示,其外殼是一支密封的玻璃管,管內(nèi)充有某種惰性氣體,并裝有A、B和C三塊簧片,其中B和C是用鐵或鎳等材料制成,A是用銅或鋁等非磁性材料制成,A的端點與C的端點是固定端點,B的端點是自由端點,正常時B的端點在自身彈力作用下與A的端點接觸,當(dāng)繞在干簧管上的線圈通電時,如圖乙所示,B的端點與C的端點分別被磁化而相互吸引,當(dāng)吸引力大于B的彈力時,B與A的端點分開,并與C的端點接觸.而當(dāng)B與C的吸引力減小到一定程度時,B在彈力的作用下與C的端點分開,重新恢復(fù)與A的端點接觸.-33-(1)在圖乙中,若要使螺線管的左端為N極,則電源左端是極.(2)簧片A、B和C所對

16、應(yīng)的材料可能是.(填寫序號)鐵、鐵、銅銅、鋁、鐵銅、鐵、鐵鎳、鐵、鋁(3)當(dāng)B的端點與C的端點接觸時,簧片B具有勢能.(4)如圖丙所示,請將電路連接完整,要求閉合開關(guān)后,紅燈先通電,然后綠燈與紅燈能交替通電.-34-答案:(1)正(2)(3)彈性(4)如圖所示 -35-4.(2013廣東)下列電器中,利用電磁感應(yīng)原理工作的是 (B)A.電動機B.發(fā)電機C.電烙鐵D.電燈5.(2012廣東)選項中小磁針的指向正確的是 (C)-36-6.(2014深圳)對下列各圖描述錯誤的是 (D) -37-7.(2013廣州)線圈abcd轉(zhuǎn)動過程中經(jīng)過圖20-12甲、乙位置時,導(dǎo)線ab所受磁場力的方向(B)A.

17、相反,是由于磁場方向相反了B.相反,是由于流過ab的電流方向相反了C.相同,是由于磁場方向、流過ab的電流方向都改變了D.相同,是由于磁場方向、流過ab的電流方向都沒改變-38-8.(2013廣州)如圖20-13所示,磁感應(yīng)線豎直向下,AB棒運動,電流表指針偏轉(zhuǎn) (B)A.AB棒可能是豎直向下運動的B.AB棒可能是水平向左運動的C.開關(guān)斷開,電流表指針也會偏轉(zhuǎn)D.實驗說明電路有電流不一定需要電源-39-9.(2014梅州)如圖20-14所示是研究電和磁關(guān)系的兩個實驗裝置,下列判斷中正確的是 (D)A.甲圖是發(fā)電機的原理圖B.乙圖是電動機的原理圖C.在甲圖中,閉合開關(guān)時,導(dǎo)體ab會上下運動D.在

18、乙圖中,導(dǎo)體ab左右運動時,電路中有感應(yīng)電流-40-10.(2015梅州)科學(xué)家的每次重大發(fā)現(xiàn),都有力地推動了人類文明的進程.丹麥物理學(xué)家奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在著磁場,第一個揭示了電和磁之間的聯(lián)系.小周同學(xué)自制了一個用開關(guān)來控制電磁鐵南北極的巧妙裝置,如圖20-15所示.當(dāng)開關(guān)S接A(選填“a”或“b”)點時,電磁鐵的A端是N極.-41-11.(2014廣東)如圖20-16所示,閉合開關(guān),當(dāng)導(dǎo)體ab向右運動時,電流表指針向左偏轉(zhuǎn),那么當(dāng)ab向左運動時,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),如果將磁體兩極的位置對調(diào),ab向右運動時,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),此過程機械能(動能)轉(zhuǎn)化為電能.-42-12.(2014佛山)如圖20-17所示,通電螺線管的上方有一個靜止的小磁針,軸線上右邊的圓圈表示閉合電路中一部分導(dǎo)體的橫截面,由圖可知通電螺線管的d端為S極,導(dǎo)線的a端應(yīng)接電源的負極,閉合電路的這部分導(dǎo)體分別向“1”、“2”、“3”、“4”四個方向運動時,沿“1”和“3”方向運動能產(chǎn)生感應(yīng)電流.-43-13.(2012茂名)閉合開關(guān),小磁針靜止在如圖20-18所示位置,請標出螺線管的N、S極和電源的正負極.答案:如下圖所示: -44-14.(2014廣東)請在圖20-19中標出通電螺線管磁感線方向,在括號中標出電源的正負極.答案:如下圖所示: