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第十七講電與磁 考點(diǎn)一磁現(xiàn)象磁場例1 2018 恩施州改編 下列關(guān)于磁場的描述 正確的是 A 磁感線是磁場中真實(shí)存在的曲線B 磁體間的吸引或排斥作用是通過磁場實(shí)現(xiàn)的C 磁體周圍的磁感線從磁體S極出發(fā) 回到磁體N極D 地磁的N極在地理北極附近 地磁的S極在地理的南極附近 思路點(diǎn)撥 從磁場的物質(zhì)性 磁感線的特點(diǎn) 地磁場的特點(diǎn)三個角度進(jìn)行分析是解決問題的關(guān)鍵 自主解答 B 解題技巧 考點(diǎn)二通電螺線管與電磁鐵例2 2018 大慶 如圖所示是汽車啟動裝置電路簡圖 當(dāng)鑰匙插入鑰匙孔并轉(zhuǎn)動時 電磁鐵得到磁性 此時電磁鐵上端為 極 觸點(diǎn)B與C 選填 接通 或 斷開 汽車啟動 思路點(diǎn)撥 自主解答 N接通 考點(diǎn)三磁場對通電導(dǎo)線的作用 電動機(jī) 重點(diǎn) 例3 2018 恩施州中考 如圖 閉合開關(guān) 導(dǎo)體ab向左運(yùn)動 若只改變電流方向 ab向 選填 左 或 右 運(yùn)動 此過程中能量的轉(zhuǎn)化是 思路點(diǎn)撥 通電導(dǎo)體在磁場中受到力的作用 受力方向與兩個因素有關(guān) 一個是磁場方向 另一個是電流方向 如果只改變一個因素 則導(dǎo)體受力方向改變 如果同時改變兩個因素 則導(dǎo)體受力方向不變 自主解答 右電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 1 2018 株洲改編 如圖為直流電動機(jī)的基本構(gòu)造示意圖 以下相關(guān)的分析中正確的是 A 電動機(jī)是利用電磁感應(yīng)的原理工作的B 電動機(jī)工作過程中 消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C 使線圈連續(xù)不停地轉(zhuǎn)動下去是靠電磁繼電器來實(shí)現(xiàn)的D 僅改變磁感線的方向可以改變線圈轉(zhuǎn)動的方向 考點(diǎn)四感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件 發(fā)電機(jī)例4 2018 綿陽改編 如圖所示 在 探究什么情況下磁可以生電 的實(shí)驗(yàn)中 保持磁體不動 下列現(xiàn)象描述正確的是 A 導(dǎo)線ab豎直向上運(yùn)動時 電流表指針會偏轉(zhuǎn)B 導(dǎo)線ab豎直向下運(yùn)動時 電流表指針會偏轉(zhuǎn)C 導(dǎo)線ab從圖中所示位置斜向上運(yùn)動時 電流表指針不會偏轉(zhuǎn)D 導(dǎo)線ab分別水平向右和水平向左運(yùn)動時 電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向相反 思路點(diǎn)撥 解答本題需要知道產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理告訴我們 閉合電路的一部分導(dǎo)體在做切割磁感線運(yùn)動時 會產(chǎn)生感應(yīng)電流 由此可知產(chǎn)生電流的條件之一是導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動 且所產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向與磁場的方向和導(dǎo)體運(yùn)動的方向有關(guān) 自主解答 D 考點(diǎn)五電磁現(xiàn)象的辨識 重點(diǎn) 例5 2018 威海改編 多選 如圖所示 利用了磁場對電流作用的設(shè)備是 思路點(diǎn)撥 解答本題時 首先要清楚這四個圖分別是什么構(gòu)造示意圖 然后根據(jù)它們各自的原理進(jìn)行分析 從而作出選擇 自主解答 AC 2 2018 德州 如圖所示的充電鞋墊 利用腳跟起落驅(qū)動磁性轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn) 線圈中就會產(chǎn)生電流從而能給鞋面上的電池充電 選項(xiàng)圖中與充電鞋墊的工作原理相同的是 實(shí)驗(yàn)一探究通電螺線管外部磁場的分布 6年1考 實(shí)驗(yàn)方法1 轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用 觀察磁體周圍的鐵屑疏密或小磁針的排列判斷磁場大小 觀察小磁針的指向判斷磁場的方向 2 理想模型法的應(yīng)用 磁感線是為了描述磁場而引入的假想曲線 不是真實(shí)存在的 實(shí)驗(yàn)操作3 在通電螺線管周圍不同位置放置小磁針 便于觀察磁場方向 小磁針靜止時N極所指的方向就是該點(diǎn)磁場的方向 4 實(shí)驗(yàn)中輕敲玻璃板 減小鐵屑與玻璃板間的摩擦 使鐵屑受到磁場的作用而有規(guī)律地排列 5 在螺線管中插入一根鐵棒 增強(qiáng)磁場強(qiáng)度 實(shí)驗(yàn)分析6 通電螺線管與小磁針之間是通過磁場發(fā)生力的作用 7 通電螺線管外部的磁場與條形磁鐵的磁場相似 8 通電螺線管外部磁場方向的影響因素 與螺線管中的電流方向有關(guān) 電流方向改變 通電螺線管的極性也改變 9 不能用懸掛且可自由旋轉(zhuǎn)的大頭針代替小磁針的原因 大頭針不能指示磁場方向 10 判斷通電螺線管的極性 應(yīng)用安培定則 例1小瑞學(xué)習(xí)了電磁知識后 對通電螺線管產(chǎn)生了強(qiáng)烈的興趣 她想 小磁針放在通電直導(dǎo)線周圍會發(fā)生偏轉(zhuǎn) 那么放在通電螺線管周圍呢 通電螺線管周圍的磁場又是什么樣呢 于是 在老師的指導(dǎo)下 她利用一些器材來進(jìn)行探究 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 1 為了探究磁場 小瑞選用了小磁針來探究 如圖甲所示 當(dāng)小磁針靜止時 由于地磁場的作用 小磁針A端大致指向北方 則A端為小磁針的 選填 N 或 S 極 N 2 小瑞將小磁針放到通電螺線管周圍 情況如圖乙所示 假設(shè)小磁針黑色端代表N極 通電螺線管周圍磁場與 選填 條形 或 蹄形 磁鐵周圍磁場相似 通電螺線管中上部A點(diǎn)磁場方向是 選填 向左 或 向右 條形 向右 評估與交流 1 小磁針由于體積的關(guān)系 不方便探究通電螺線管周圍各點(diǎn)的磁場分布情況 試說出你的方法 在玻璃板上撒上碎 鐵屑后 把玻璃板放在通電螺線管上 輕敲玻璃板 根據(jù) 碎鐵屑的排布情況可以觀察到各點(diǎn)的磁場分布情況 2 利用小磁針探究看不見 摸不著的磁場 這種方法在物理學(xué)中經(jīng)常用到 下列事例中應(yīng)用相同方法的是 A 小球具有的動能越大 它能將木塊撞得越遠(yuǎn)B 用光線形象地描述光的傳播路徑與方向C 探究電流與電壓關(guān)系時 保證電阻不變D 探究平面鏡成像實(shí)驗(yàn) 用一樣大小的蠟燭代替 B 拓展 若將通電螺線管中電源換成靈敏電流計(jì) 如圖丙所示 撥動周圍的小磁針 發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)無明顯偏轉(zhuǎn) 若將一磁性較強(qiáng)的磁鐵靠近或遠(yuǎn)離螺線管時 發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)均有明顯偏轉(zhuǎn) 這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng) 利用此原理我們制成了 選填 發(fā)電機(jī) 或 電動機(jī) 同時還可知道感應(yīng)電流的大小與周圍磁場強(qiáng)弱 選填 有關(guān) 或 無關(guān) 發(fā)電 機(jī) 有關(guān) 補(bǔ)充設(shè)問 1 大頭針也能被懸掛起來且自由轉(zhuǎn)動 那么能否用大頭針代替小磁針進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 選填 能 或 不能 理由是 2 本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過改進(jìn) 還可以探究通電螺線管外部磁場的強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系 請說出一種你的改進(jìn)方法 不能 不能顯示磁場方向 改變電 源電壓 或串聯(lián)一個滑動變阻器等 3 在實(shí)驗(yàn)中 可以在螺線管中間插入一根鐵棒 這樣做的目的是 增強(qiáng)通電螺線管周圍的磁場強(qiáng)度 實(shí)驗(yàn)二探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素 近6年未考 重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)器材及作用1 滑動變阻器的連接 一上一下 接入電路 滑動變阻器的作用 改變電路中電流的大小 實(shí)驗(yàn)方法2 轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用 通過比較通電螺線管吸引大頭針數(shù)目的多少來反映磁性的強(qiáng)弱 3 控制變量法的應(yīng)用 探究磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系 控制電流不變 改變螺線管的線圈匝數(shù) 觀察螺線管吸引的大頭針的數(shù)量 探究磁性強(qiáng)弱與電流大小的關(guān)系 控制螺線管的線圈匝數(shù)不變 移動滑動變阻器滑片 改變電路中電流大小 觀察螺線管吸引大頭針的數(shù)量 探究磁性強(qiáng)弱與有無鐵芯的關(guān)系 控制螺線管的線圈匝數(shù)和電路中的電流不變 插入鐵芯 觀察螺線管吸引大頭針的數(shù)量 實(shí)驗(yàn)分析4 螺線管通電后具有磁性的原理 電流的磁效應(yīng) 5 將鐵芯換為鋼棒 開關(guān)斷開后的現(xiàn)象 電磁鐵吸引的大頭針不會掉下來 因?yàn)殇摪羰怯来朋w 斷電后仍具有磁性 6 電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因 同名磁極相互排斥 7 通電螺線管的N S極判斷 安培定則和磁極間的相互作用 8 電磁鐵在生活中的應(yīng)用 9 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論選擇實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵芯的有無 電流的大小 線圈的匝數(shù)都會影響通電螺線管的磁性強(qiáng)弱 電流越大 匝數(shù)越多 插入鐵芯 通電螺線管的磁性越強(qiáng) 電流越小 匝數(shù)越少 抽去鐵芯 通電螺線管的磁性越弱 例2為探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān) 某同學(xué)作出以下猜想 猜想A 通過電磁鐵的電流越大 它的磁性越強(qiáng) 猜想B 外形相同的螺線管 線圈的匝數(shù)越多 它的磁性越強(qiáng) 制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 為了檢驗(yàn)上述猜想是否正確 小強(qiáng)所在的實(shí)驗(yàn)小組通過交流與合作設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)方案 用漆包線 表面涂有絕緣漆的導(dǎo)線 在大鐵釘上繞制若干圈 制成簡單的電磁鐵 如圖所示是實(shí)驗(yàn)中觀察到的四種情況 根據(jù)小強(qiáng)的猜想和實(shí)驗(yàn) 完成下面填空 評估與交流 1 電磁鐵磁性的強(qiáng)弱是通過觀察 來確定的 2 閉合開關(guān) 滑動變阻器滑片向 選填 左 或 右 端移動時 電磁鐵磁性增強(qiáng) 3 在圖丙中 電磁鐵的下端是 選填 N 或 S 極 吸引小鐵釘?shù)臄?shù)目的多 少 左 S 4 通過比較圖 兩種情況 可以驗(yàn)證猜想A是正確的 5 通過比較圖丁中兩電磁鐵 發(fā)現(xiàn)猜想B不全面 應(yīng)補(bǔ)充 的條件 乙 丙 電流一定時 補(bǔ)充設(shè)問 1 如圖所示是小明研究 影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱因素 的裝置圖 它是由電源 滑動變阻器 開關(guān) 帶鐵芯的螺線管和自制的針式刻度板組成 通過觀察指針B偏轉(zhuǎn)角度的大小來判斷 在指針下方固定一物體A 當(dāng)用導(dǎo)線a與接線柱2相連 閉合開關(guān)后 指針B發(fā)生偏轉(zhuǎn) 電磁鐵磁性的強(qiáng)弱 2 指針下方的物體A應(yīng)由 材料制成 A 銅B 鐵C 鋁D 塑料 3 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 當(dāng)滑動變阻器的滑片P向右滑動時 指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會 保持滑片P位置不變 當(dāng)導(dǎo)線a由接線柱2改為與接線柱1相連 閉合開關(guān)后 可發(fā)現(xiàn)指針B偏轉(zhuǎn)的角度將會 均選填 變大 或 變小 B 變小 變大 實(shí)驗(yàn)三探究什么情況下磁可以生電 6年1考 實(shí)驗(yàn)裝置圖 實(shí)驗(yàn)方法1 轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用 通過觀察靈敏電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn)來判斷是否產(chǎn)生感應(yīng)電流 2 控制變量法的應(yīng)用 探究電流方向與磁場方向的關(guān)系 控制導(dǎo)體運(yùn)動方向不變 改變磁場方向 觀察靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向 探究電流方向與導(dǎo)體運(yùn)動方向的關(guān)系 控制磁場方向不變 改變導(dǎo)體運(yùn)動方向 觀察靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)方向 探究感應(yīng)電流大小與磁場強(qiáng)弱的關(guān)系 控制導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的速度不變 改變磁場強(qiáng)弱 觀察靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度 探究感應(yīng)電流大小與導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動快慢的關(guān)系 控制磁場強(qiáng)弱不變 改變導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的速度大小 觀察靈敏電流計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度 實(shí)驗(yàn)分析3 產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件 電路必須是閉合回路 導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動 4 感應(yīng)電流產(chǎn)生過程中的能量轉(zhuǎn)化 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能 5 導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時 電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)的原因 沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 導(dǎo)體沒做切割磁感線運(yùn)動或電路沒有閉合 產(chǎn)生的感應(yīng)電流很小 6 要使電流計(jì)偏轉(zhuǎn)明顯可采取的措施 換靈敏度高的電流計(jì) 用多匝數(shù)線圈 或多根導(dǎo)線 替代單根導(dǎo)線 加快導(dǎo)體切割磁感線的速度 增加磁場強(qiáng)度 7 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 8 電磁感應(yīng)現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用 發(fā)電機(jī) 動圈式話筒 實(shí)驗(yàn)結(jié)論閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動時 導(dǎo)體中就會產(chǎn)生電流 產(chǎn)生感應(yīng)電流的大小與磁場的強(qiáng)弱和導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動的快慢有關(guān) 磁場強(qiáng)度越強(qiáng) 導(dǎo)體切割磁感線的速度越快 產(chǎn)生感應(yīng)電流越大 感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運(yùn)動方向有關(guān) 其中一個因素改變 感應(yīng)電流的方向改變 例3如圖所示是探究導(dǎo)體在磁場中運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件的實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)時 控制磁場方向相同 改變導(dǎo)體ab的運(yùn)動方向 步驟一 導(dǎo)體水平左右運(yùn)動 如圖甲所示 電流計(jì)指針 這是因?yàn)?步驟二 導(dǎo)體豎直上下運(yùn)動 如圖乙所示 電流計(jì)指針 這是因?yàn)?步驟三 導(dǎo)體水平左右運(yùn)動 如圖丙所示 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn) 電路中有電流產(chǎn)生 不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 電路斷開 不發(fā)生偏轉(zhuǎn) 導(dǎo)體沒有做切割磁感線運(yùn)動 綜合上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 可以得出產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是 閉合 電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運(yùn)動 補(bǔ)充設(shè)問 1 實(shí)驗(yàn)中是通過 來判斷電路中有沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生 2 保持金屬棒ab不動 閉合開關(guān) 當(dāng)水平向左抽出U形磁鐵時 靈敏電流計(jì)的指針 選填 偏轉(zhuǎn) 或 不偏轉(zhuǎn) 3 在探究導(dǎo)體在磁場的運(yùn)動時產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件實(shí)驗(yàn)中 是將 能轉(zhuǎn)換成 能 生活中的 是根據(jù)這一原理制成的 觀察電流計(jì)指針是否偏轉(zhuǎn) 偏轉(zhuǎn) 機(jī)械 電 發(fā)電機(jī)