《电与磁》知识点总结及综合练习

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第二十章电与磁第1节磁现象磁场知讯预习一、磁现象1.磁性：能够吸引铁、钻、馍等物质的性质。2.磁极：磁体吸引能力最强的两个部位.分别为南极(S)和北极(N)。3.磁极的相互作用：同名磁极相斥，异名磁极相吸。4.磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性的现象。1.磁场：磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转.这种物质就叫做磁场。2.磁场的基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。3.磁场方向：物理学中把小磁针静止时北极所指的方向规定为磁场方向。4.磁感线：(1)定义：用一些带箭头的,能够方便、形象地描述磁场分布情况的曲线来描述磁场。52)磁感线描述磁场：在磁体的外部，磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。1.地球周围存在着磁场，称为地磁场。2.地磁场的两极与地理两极关系：地磁场的北极(N)在地理的南极附沂.地磁场的南极(S)在地理的北极附近。3.我国宋代学者沈括最早发现了磁偏角。基础过关知识点1磁现象1.如图所示，在条形磁铁的一端吸引着两个大头针的针尖部，则这两个|土大头针的针帽将(A)一A.互相排斥B.互相吸引C.既不排斥也不吸引D.无法确定2.如图所示，有两根外形一样的钢棒，当钢棒如图甲放置时，।&I।」不能看到a、b互相吸引；当如图乙放置时，能看到a、b互相吸引，「由此可知(A)11bA.a不是磁铁，b是磁铁LILB.a是磁铁，b不是磁铁甲巴C.a、b都是磁铁D.无法判断知识点2磁场 3.关于磁感线的概念，下面说法正确的是（B）A.磁感线是真实存在的B.磁感线上任意一点的切线方向表示该点的磁场方向C.磁感线由S极出发，回到N极D.磁感线的方向是小磁针S极受力的方向0N恒TNO乙甲4.如图所示，在条形磁铁周围放置4只可以自由转动的小磁针，其中方向标得不正确的是（C）A.甲B.乙C.丙D.丁5.已知磁体周围磁感线的形状或某处所放的小磁针静止的位置如图所示:⑴在图甲中标出A、B、C三处的磁感线方向；（2）在图乙中标出A、B、C三处的小磁针静止时北极所指的方向，以及磁体的N、S极;⑶在图丙中标出小磁针的转动方向。答案：甲乙丙知识点3地磁场6.下面说法中错误的是（A）A.地磁场的北极在地理的北极附近，两极不重合B.磁针指向南北是因为受到地磁场的作用C.我国宋代的沈括是世界上最早发现磁偏角的人D.早在战国时期，我国人民就发现了磁体的指向性7.若假想地磁场是由地球内部一块大磁铁产生的，如图所示的四个示意图中，能合理描述这块大磁铁的是（B）地理南报C地理南报D 中考同步3.（2016湘西州中考）下面关于磁体性质说法不正确的是（B）A.任何磁体都有两个磁极B.同名磁极互相吸引，异名磁极互相排斥C.磁体的周围存在着磁场D.小磁针静止时，N极总指向地球北方4.（2017长沙中考）小天利用手中的条形磁体做了以下小实验，其中结论正确的是（A）A.条形磁体能够吸引小铁钉B.同名磁极相互吸引C.将条形磁体用细线悬挂起来，当它在水平面静止时北极会指向地理南方D.条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了5.（2017天津中考）图中磁体两极间磁感线的画法正确的是（A）3.（2015安徽中考）一个能绕中心转动的小磁针在图示位置保持静止。某时刻开始小磁针所在的区域出现水平向右的磁场，磁感线如图所示，则小磁针在磁场出现后（D）A.两极所受的力是平衡力，所以不会发生转动B.两极所受的力方向相反，所以会持续转动C.只有N极受力，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右D.两极所受的力方向相反，会发生转动，最终静止时N极所指方向水平向右4.（2016百色中考）如图所示的司南是我国的四大发明之一，古文“论衡”中记载“司南之杓”（用途），投之于地，其柢（握柄）指南。司南q静止时能指南北，说明地球周围存在磁场，司南的握柄应为该磁体的S（填N"或S"）极。综合探究5.在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时，几位同学提出了以下四种猜想：猜想I猜想2猜想3猜想4（1）利用所学知识，断定猜想2和4肯定是错误的。你判断的依据是磁体外部的磁感线都是从N极出发，回到S极。（2）请设计一个简单实验，验证剩下的两个猜想是否正确。简述你的实验方案。主要器材：小磁针； 简要做法：将小磁针置于异名磁极周围不同位置处;判断方法：观察小磁针静止后N极的指向，并与题干图中磁感线方向对比 第2节电生磁知祺预习一、电流的磁效应1.丹麦物理学家奥斯特于1820年做了著名的奥斯特实验，证实了电流周围存在着磁场。2.电流磁效应：通电导体周围存在着与电流方向有关的磁场,这种现象称为电流磁效应。二、通电螺线管的磁场1.通电螺线管的磁场与条形磁体的磁场一样,它的两端相当于条形磁体的两个磁极。匚二ii一，一2.通电螺线管的极性与螺线管中的电流方向有关。通电螺线管用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中的电流S—1轲掣与5忖方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极（如图所示）。基础过关知识点1电流的磁效应1.许多物理学家在科学发展的历程中都做出了杰出的贡献，其中首先发现电流磁效应的是（B）A.法拉第B.奥斯特C.安培D.焦耳2.如图所示的实验叫奥斯特实验，比较甲和乙两个实验，可得出的结论是通电导线周围存在磁场；比较甲和丙两个实验，可得出的结论是通电导线产生的磁场方向与电流方向有关。甲乙丙知识点2通电螺线管的磁场3.某同学为了增强通电螺线管的磁性，下列做法错误的是（D）A.增加通电螺线管的匝数8.在通电螺线管中插入铁芯C.增大通电螺线管中的电流D.改变通电螺线管中的电流方向4.在探究通电螺线管磁场的实验中，在螺线管附近放两个小磁针，硬纸板上均匀地撒满铁屑，通电后观察到小磁针静止时的指向和铁屑的排列如图甲所示，请你根据图甲所示的实验结果，在图乙中画出螺线管周围的磁感线分布情况（画出5条线），并标出螺线管的N极和S极。 答案:知识点3安培定则5.下列各图中，小磁针静止时N极指向正确的是6.下列四幅图中，通电螺线管中电流的方向标注正确的是（A）N（PWSsW0?N—5ffpWABCU7.玩具小船上固定有螺线管（有铁芯卜电源和开关组成的电路,如图所示，把小船按图示的方向放在水面上，闭合开关，船头最后静止时的指向是（D）A.向东B.向南C.向西D.向北8.在图中标出磁感线的方向和小磁针的N极。二:R-II———--la_UD答案：--I—中考同步9.（2016长春中考）如图所示，开关闭合后，下列判断正确的是（B）A.可自由转动的小磁针不发生偏转10通电螺线管右端为N极C.在通电螺线管中插入铜棒后磁性增强D.通电螺线管外部的磁场与蹄形磁体的磁场相似 10.（2016烟台中考）在如图所示的电路中，根据小磁针静止时的指向可知（A）A.a端是通电螺线管的B.b端是通电螺线管的C.a端是通电缥线管的D.b端是通电螺线管的N极，c端是电源正极N极，d端是电源正极N极，c端是电源负极N极，d端是电源负极11.（2017衡阳中考）如图所示，闭合开关，根据小磁针静止时的指向，可以判断出电源的左端是正极（选填“正”或“负”），条形磁体的右端是S极（选填N”或S"）。12.（2016锦州中考）请根据图中电流方向，标出小磁针的极和画出右端螺线管的绕线。解析：由图可知，电流由左侧流入，则由安培定则可得左侧螺线管的左端为N极，根据磁极间的相互作用可知小磁针的下端为N极，根据磁极间的相互作用可知右侧螺线管的左端为S极，右端为N极。如图所示。13.（2016南京中考）用如图所示的装置可以探究通电螺线管外部磁场的方向。（1）选用小磁针是为了显示磁场方向；（2）实验过程中，把电池的正负极位置对调，这样操作是为了研究通电螺线管外部磁场方向和电流方向是否有关。综合探究14.在“探究通电螺线管外部的磁场分布”的实验中:（1）为使磁场加强，可以在螺线管中插入一根铁棒:（2）把小磁针放到螺线管四周不同位置，螺线管通电后记录小磁针N极的方向.这个方向就是该点的磁场方向；（3）根据图甲、乙、丙记录的小磁针指向，可以得出：通电螺线管外部的磁场与条形磁铁的磁场相似；（4）如果把通电螺线管看作是一个磁体，通电螺线管极性跟电流方向之间的关系，可以用安培定则来表述，即用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极；（5）如果丙和丁两个螺线管同时通电，则这两个螺线管之间会相互吸引（填“吸引”或“排斥”）。 第3节电磁铁电磁继电器知讯预习、电磁铁1.构造：由螺线管和铁芯组成。2.用途：通过通断螺线管中的电流来控制电磁铁的磁性。二、电磁铁的磁性1.影响因素：电磁铁的磁性强弱与螺线管的有关（如图所示）。形状、线圈的匝数和电流大小a『HJnitlt募.甲cd1.电磁铁的应用：电磁起重机、电动机、发电机、电铃、申磁继电器、磁悬浮列车部件等。三、电磁继电器1.实质：利用电磁铁来控制工作电路的开关。2.原理：利用低电压、弱中流电路的通断，来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。3.构造：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成。其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。基础过关知识点1电磁铁4.向通电螺线管中插入铁芯，其磁性大小增强的原因是（B）A.铁芯原来就具有磁性B.磁化了的铁芯与通电螺线管两种磁场共同作用的结果C.插入铁芯使电流增强了D.插入铁芯相当于减少了线圈匝数5.下列哪种方法可以增强电磁铁的磁性（B）A.增大电阻B.增强电流C.延长通电时间D.改变电流方向 1.电磁铁主要由螺线管和铁芯构成。磁性的有无可以通过通断电流来控电流的大小和线圈匝制；极性可以通过电流的方向来控制;磁性的强弱可以通过数来控制。知识点2电磁铁的磁性2.如图所示，当开关S闭合后，要使电磁铁磁性增强，可采用的方法是（C）A.滑片P向左移动3.减少电池个数C.滑片P向右移动D.增加通电时间知识点3电磁继电器5.下列功能中，电磁继电器不能完成的是（A）A.控制电路中电流的连续变化B.控制电路中电流的有无C.利用低电压、弱电流控制高电压、强电流S控制电跻工作电路CiOf电源D.远距离自动控制与操作6.在图中所示的自动控制电路中，当控制电路的开关闭合时，工作电路的情况是（D）A.灯亮，电铃响8.灯亮，电铃不响C.灯不亮，电铃不响D.灯不亮，电铃响中考同步7.（2015兰州中考）许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。关于电磁铁，下列说法中正确的是（D）A.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替B.电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的8.（2017海南中考）如图所示，GRM是一个巨磁电阻，其特性是电阻在磁场中会急剧减小，且磁场越强电阻越小。闭合开关S2后，下列四种情况相比较，指示灯最亮的是（D）A.Si断开，滑片B.Si闭合，滑片C.Si闭合，滑片D.Si闭合，滑片P在图示位置P在图示位置P在滑动变阻器最右端P在滑动变阻器最左端7.（2016黄冈中考）如图所示是某宾馆走廊廊灯的自动控制电路，走廊入口上方安装有反射式光电传感器，当人靠 近到一定距离时，从光电传感器上发射的红外线经人体反射后被接收器接收，接收器中的光敏电阻Ro阻值减小，定值电阻R两端的电压增大，同时电磁铁磁性增强，工作电路接通，灯泡发光，图中电磁铁的上端是S极。7.(2016达州中考)将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在虚线框内完成)，要求：能改变电磁铁磁性的强弱，闭合开关S后，小磁针受力静止时，其N极如图所示。mnr答案:8.(2016通辽中考)为了探究电磁铁的磁性强弱跟哪些因素有关，小明同学用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干匝，制成简单的电磁铁，如图所示。用此装置去吸引大头针，a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。(1)实验中通过电磁铁吸引大头针数目的多少来判断电磁铁磁性的强弱.这一方法体现了转换的思想。(2)比较b、c两图可知：线圈匝数相同时，电流越大磁性越强。(3)根据图d可以得出的结论是电流一定时，匝数越多，磁性越强乙FVAa-加综合探究12.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中，小明制成简易电磁铁甲、乙，并设计了如图所示的电路。(1)当滑动变阻器滑片向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数增加(填“增加”或“减少”)，说明电流越大(填“大”或“小”)，电磁铁磁性越强。(2)根据图示的情境可知，甲(填“甲”或“乙”)的磁性强，说明电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁磁性越强。(3)根据右手定则，可判断出乙铁钉的下端是电磁铁的N极。(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是大头针被磁化，同名磁极互相排斥。 第4节电动机一、磁场对通电导线的作用实验表明：通电导线在磁场中受到力的作用,力的方向跟电流方向、磁感线方向都有关系。二、电动机1.原理：利用磁场对通电线圈的作用而使线圈转动起来。2.构造：转子、定子、换向器。3.能量转化：电动机把电能转化为机械能。基础过关知识点1磁场对通电导线的作用1.用如图所示的装置探究“磁场对通电直导线的作用”。闭合开关S,静止的直导线AB水平向右运动，要使AB水平向左运动，下列措施中可行的是（B）A.把导线AB两端对调B.将蹄形磁铁的N、S两极对调C.将滑动变阻器的滑片P向右移动D.换用磁性更强的蹄形磁铁2.探究“通电导体在磁场中的受力方向与哪些因素有关”时，小明同学做了如图所示的实验，图中AB表示闭合电路中的直导线，导线上的箭头方向表示电流方向，F表示导线的受力方向，N、S表示蹄形磁铁的两极。以下是小明通过实验得出的判断:甲乙丙①甲、乙实验表明，通电导体在磁场中受力方向与电流方向有关；②甲、丙实验表明，通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关；③乙、丙实验表明，通电导体在磁场中受力方向与磁场方向有关。则上述判断中（C）A.只有①正确B.只有②正确C.①②正确D.①③正确3.如图ab是一根导线，它是闭合电路的一部分，当电路接通，电流方向从a到b时,它在磁场中按箭头方向运动，若电流方向从b到a,下列导线的运动方向正确的是（B）b引片B司（BJ夕叵三千叵 ABCD 1.如图所示，在一绝缘棒下部用导线悬挂金属棒AB,AB置于马蹄形磁铁内，当通以图示方向的电流时，磁场对通电导线有（填“有”或“无”）力的作用。若此时看到AB棒向右侧摆动，仅改变电流方向时可看到AB棒向左（填“左”或“右”）侧摆动；若仅将磁铁翻转，可看到AB棒向左（填“左”或“右”）侧摆动。这一现象说明，通电导线受到磁场作用的力的方向与电流方向和磁场方向有关。知识点2电动机的基本构造2.线圈abcd转动过程中经过图甲、乙位置时，导线ab所受磁场力的方向甲乙A.相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都没有改变B.相同，是由于磁场方向、流过ab的电流方向都改变了C.相反，是由于流过ab的电流方向相反D.相反，是由于磁场方向相反3.如图所示是直流电动机的模型，闭合开关后线圈顺时针转现要线圈逆时针转动，下列方法中可行的是（B）A.只改变电流大小8.只改变电流方向C.对换磁极同时改变电流方向D.换用磁性更强的磁铁7.如图所示为直流电动机模型，直流电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。电动机工作时，能够使线圈平稳、连续不停地转动靠换向器来实现的。中考同步8.（2016莆田中考）下列装置中，根据“通电导体在磁场中受到力的作用”原理制成的是（A）A.电动机B.电铃C.电饭煲D.发电机9.（2016聊城中考）如图为直流电动机的基本构造示意图。相关的分析中正确的是（D）A.电动机是利用电磁感应的原理工作的B.电动机工作过程中，消耗的电能全部转化为机械能C.使线圈连续不停地转动下去是靠电磁继电器来实现的D.仅改变磁感线的方向可以改变线圈转动的方向10.（2016兰州中考）电动机的工作原理是诵由导体在磁场中受到力的作用：只改变线圈中的电流方向，电动机的转动方向会（） 竖直向上。请在图中线圈的管的S极和小磁针静止时的答案：如图所示A点画出cd边的受力方向，并标出通电螺线N极。7.（2017抚顺中考）如图所示，通电线圈的ab边在磁场中受力方向8.（2016河池中考）如图所示，是探究“磁场对通电导线的作用”的实验装置，当闭合开关S时，导线ab中电流的方向是从a到b（填"a到b"或"b到a"）,导线ab受到磁场力的作用而向左运动，如果只改变电流方向，那么导线ab将向右运动。科学家在该实验基础上发明了电动机，实现了把电能转化为机械能。综合探究甲乙福9.如图所示，使线圈位于两磁极间，线圈通电后：（1）图甲中电流方向是a―bfcfd,已知cd段导线受到的磁场力方向竖直向下，①请在图丙中用箭头标出ab段导线受到的磁场力方向；②甲中ab、cd段导线受到的磁场力将使线圈绕虚线所示的轴沿顺时针（填“顺时针”或“逆时针”）方向转动；答案：⑴①丙（2）当线圈转到乙图的位置时，线圈平面与磁感线方向垂直，电流方向不变，此时ab、cd段导线分别受到的磁场力大小相等方向相反（填“促进线圈沿原方向转动”“阻碍线圈转动”“大小相等方向相同”或“大小相等方向相反”）；（3）线圈从甲图转到乙图时，由于惯性，会继续转动到如图丙，此刻ab、cd段导线受到的磁场力使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置（填“使线圈原方向转动，实现持续转动”“使线圈反方向转动，最后静止在乙图位置”或“使线圈反方向转动，最后静止在甲图位置”）。 第5节磁生电知讯预习一、电磁感应现象1.英国的物理学家法拉第发现了电磁感应现象。2.电磁感应：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。这种现象称为电磁感应，产生的电流叫做感应电流。3.感应电流产生的条件：(1)电路闭合；(2)导体做切割磁感线运动。4.感应电流的方向：与导体的运动方向和磁感线方向有关。二、发电机1.原理：利用电磁感应的原理发电。2.构造：转子、定子、滑环。3.能量转化：发电机将机械能转化为电能。基础过关知识点1什么情况磁能生电1.关于电磁感应现象，下列说法中正确的是(D)A.电磁感应现象是由奥斯特首先发现的B.只要把矩形线圈放在磁场中，线圈中就会产生感应电流C.只要导体在磁场中切割磁感线运动，一定有感应电流产生闭合开关S后,D.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，电路中一定有感应电流产生2.如图所示是探究“电磁感应现象”的实验装置。卜列操作能使灵敏电流计指针发生偏转的是(D)A.磁体、导体ab均保持不动8.磁体不动，导体ab沿竖直方向上下运动C.导体ab不动，磁体沿竖直方向上下运动D.磁体不动，导体ab沿水平方向左右运动3.用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。(1)实验中，通过观察灵敏电流表指针是否偏转来判断电路中是否有感应电流；(2)闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中有(填“有”或“无”)感应电流；(3)在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显。请提出一条改进措施：将导体ab换成多匝线圈；使用磁性更强的磁铁；增大导体ab切割磁感线运动的速度(任选一条即可);(4)该实验的结论：闭合电路的一部分导体，在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流。 知识点2发电机4.如图所示是发电机一模型，它是利用 作的，是将机械能转化成电能。手摇发电机产生电流的大小和方向随时间作周期性变化，这种电流叫做交流电。家庭电路使用的电流是交流电（填“直流电”或“交流电”）。4.如图所示是某中学生发明的一款便携风力发电机，以保护套的形式套在手机外面，利用风为手机充电。它主要由风力机和发电机两部分组成，其中风力机实现把风能转化成叶片的机械能，发电机利用电磁感应现象的工作原理再把它转化为电能。中考同步5.（2016梧州中考）现在有环保型手电筒，筒内没有电池，使用时只要来回摇晃手电筒,使筒内永磁体在线圈中来回运动，灯泡就能发光。下列电器或电机也是利用该原理工作的是A.发电机B.电铃C.电烙铁D.电动机7.（2017河池中考）关于电磁现象，下列说法正确的是（D）A.铜制品很容易被磁化B.电磁继电器中的铁芯，可以用永磁体代替C.发电机正常工作时，是将电能转化为机械能D.直流电动机的转向器由两个彼此绝缘的金属半圆环组成8.（2016鄂州中考）如图甲、乙所示的实验现象，下列有关说法错误的是中A.甲图演示的现象与电动机原理相同B.乙图演示的现象与发电机原理相同C.甲、乙两图演示的现象说明电能生磁，磁也能生电D.乙图中，导体ab只要运动就能在电路中产生感应电流9.（2017武汉中考）如图所示，在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中，保持磁体不动，下列现象描述正确的是A.导线B.导线C.导线偏转D.导线ab竖直向上运动时，电流表指针会偏转ab竖直向下运动时，电流表指针会偏转ab从图中所示位置斜向上运动时，电流表指针不会ab分别水平向右和水平向左运动时，电流表指针偏转的方向相反10.（2017昆明中考）为了探究导体在磁场中怎样运动，才能在电路中产生电流，采用了图中所示的实验装置：（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不偏转，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计指针会偏转:断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，电流计左（A） 指针不会偏转。(均选填“会”或“不会”)(2)将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针不会偏转;让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针会偏转。(均选填“会”或“不会”)(3)综合(1)(2)中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是闭合电路的一部分,且一定要做切割磁感线的运动。(4)在这个试验中机械能转化为了电能。WT综合探究用11.如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的装置，导体ab、开关、灵敏电流表用导线连接，组成电路。午，(1)实验中，我们通过电流表指针是否偏转来判断电路中是否有」国君/应电流；通过指针偏转的方向判断电流的方向。烹罡1修3(2)闭合开关，让导体ab在磁场中上下运动，发现电流表的指针不偏转；让导体ab静止，磁铁水平向右运动，则电流表的指针偏转(填“偏转”或“不偏转”)。(3)如果想进一步探究感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关，则应闭合开关，保持其他条件不变，只改变导体运动的速度，观察电流表指针偏转的幅度得出结论。 方法专题训练（八）四种电磁现象的辨识及相关应用【思路点拨】实验奥斯特实验电磁感应实验探究磁场对电流的作用实验电磁铁IN工作原理能的转化影响因素判断依据主要应用电流的磁效应电磁感应磁场的方向与电流方向有关电磁铁、电磁继电器、电话的听筒机械能一电能感应电流的方向与磁场方向、导体运动方向有关通电导体在磁场中受力而转动电能一机械能导体受力的方向电流的磁效应电磁铁磁性强弱电路中无电源发电机、动圈式话筒电流方向、磁场方向有关电路中有电源电动机电流大小、线圈匝数有关/电磁继电器、电磁起重机5JN甲乙1.如图所示，下列说法中错误的是（D）A.这是模拟奥斯特实验的一个场景B.实验说明了通电导线周围存在磁场C.将电池正负极对调后，重新闭合电路，小磁针偏转方向改变D.将图中导线断开，小磁针N极将指向地磁的北极2.在探究“通电螺线管外部磁场分布”的实验中，开关断开时小磁针甲、乙的指向如图所示。当开关闭合时，通电螺线管有磁性，则下列说法正确的是（B）A.小磁针甲偏转，小磁针乙不偏转8.小磁针乙偏转，小磁针甲不偏转C.小磁针甲、乙均偏转D.滑动变阻器滑片P从右向左滑动时，通电螺线管的磁性逐渐增强3.弹簧测力计挂住一条形磁铁置于螺线管的正上方，如图所示。闭合开关S,弹簧测力计示数将（A）A.变小B.先变小后变大 C.变大D.不变4.关于电动机和发电机的说法正确的是（D）A.电动机是根据电磁感应现象制成的，是将电能转化为机械能的装置B.发电机是根据电流的磁效应制成的，是将机械能转化为电能的装置C.电动机的转动方向只与磁场方向有关，与其他因素无关D.发电机产生的感应电流的方向跟线圈转动方向有关，跟磁场方向也有关5.如图所示的实验中，闭合开关后，支架上原先静止的轻质铝管ab会朝某个方向运动，这表明磁场对通电导体会产生」的作用，改变磁场方向或者改变电流方向,可以使铝管运动的方向发生改变。就是根据这个原理制成的。6.发电机的工作原理电动机（填“电动机”或“发电机”电磁感应。能说明直流电动机工作原理的是图中的乙ab)甲 单元知识梳理第1节磁现象磁场知识点1磁现象1.磁性：能够吸引铁、钻、馍等物质的性质。2.磁极：磁体吸引能力最强的两个部位叫做磁极；能够自由转动的磁体，例如悬吊着的小磁针，静止时指南的那个磁极叫做南极或S极,指北的那个磁极叫做北极或N极。3.磁极间相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。4.磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。知识点2磁场1.定义：磁体周围存在着一种物质，能使磁针偏转。这种物质看不见，摸不着，我们把它叫做磁场。2.基本性质：对放入其中的磁体有力的作用。3.方向：物理学中把小磁针静止时北(或N)极所指的方向规定为该点磁场的方向。4.磁感线：(1)定义：我们把小磁针在磁场中的排列情况，用一些带箭头的曲线画出来,可以方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。(2)方向：用磁感线描述磁场时，磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到_S知识点3地磁场地球周围存在着磁场，地磁场的北极在地理南极附近,地磁场的南极在地理北极附近。电生磁知识点1电流的磁效应申，流.周围存在磁场,最早发现了电与磁申，流一方向有关的磁场。1.丹麦物理学家奥斯特.最早证实了的联系。2.电流的磁效应：通电导线周围存在与_知识点2通电螺线管的磁场1.通电螺线管外部的磁场与条形磁体—的磁场一样，它的两端相当于条形磁体的两个磁极。2.影响因素：通电螺线管两端的极性与螺线管中知识点3安培定则曲流的方向有关。如图所示，用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中工的方向，拇指所指的方向就是通电螺线管的N极。 第3节电磁铁电磁继电器知识点1电磁铁1.构造：如果把一根导线绕成螺线管，再在螺线管内插入铁芯，当有电流通过时,它会有较强的磁性。2.定义：在有电流通过时有磁性，没有电流时就失去磁性。我们把这种磁体叫做电磁铁。知识点2电磁铁的磁性1.电磁铁的磁性的影响因素：对于外形相同的线圈，电磁铁磁性的强弱跟线圈的匝数和电流的大小有关。匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强；电流一定时，外形相同的螺线管匝数越多，电磁铁的磁性越强。2.应用：电磁起重机、电动机、发电机、电铃、电磁继电器，全自动洗衣机的进水、排水阀门，卫生间里感应式冲水器的阀门以及高速磁悬浮列车都用到电磁铁。知识点3电磁继电器1.实质：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。葩流AwC2.工作原理：是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路通断的装置。3.构成及其工作原理：由电磁铁、衔铁、弹簧、触点组成，其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。第4节电动机知识点1磁场对通电导线的作用通电导线在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系，当电流的方向或者磁场的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。知识点2电动机1.原理：磁场对通电导线有力的作用。2.构造：转子、定子、有换向器无铜滑环。3.能量转化：―能转化为机械能。第5节磁生电知识点1电磁感应现象1.法技第一发现了电磁感应现象。2.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做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。3.感应电流产生的条件：闭合电路,导体做切割磁感线—运动。4.感应电流的方向：与导体―运动方向和-磁感线方向有关。知识点2发电机1.原理：电磁感应。 1.构造：转子、定子、有铜滑环无换向器。2.能量转化：机械能转化为电能。 单元过关检测第二十章电与磁（时间：45分钟满分：100分）题号|一|二|三1四］总分雨一、选择题（每小题3分,共36分）1.地理的两极和地磁两极并不重合，存在磁偏角。最早发现磁偏角的是（C）A.牛顿B.瓦特C.沈括D.奥斯特解析：世界上第一个论述磁偏角的，即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括，他的这一发现比西方国家早了400多年。故选Co2.关于指南针和磁场，下列说法正确的是（C）A.指南针最早由欧洲传入中国B.地球的地理两极与地磁场两极完全重合C.地球周围存在磁场，因此指南针能指示方向D.信鸽是靠在其身上绑上小磁针来导航的解析：指南针是我国古代劳动人民的伟大创造，由中国传入欧洲，A错误；地磁的南极在地理北极附近，地磁的北极在地理南极附近，地理南北两极与地磁南北两极不是完全重合，存在着一个夹角，叫磁偏角，B错误；地球本身是一个巨大的磁体，在地球周围存在着磁场，正是由于地磁场的存在，使得指南针总是能够指南北，C正确；信鸽是靠地磁场来导航的，身上没有专门的小磁针，D错误。故选Co3.下列关于磁场的描述，正确的是（B）A.磁感线是磁场中真实存在的曲线B.磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的C.磁体周围的磁感线从磁体S极发出，回到磁体N极D.地磁的N极在地理北极附近，地磁的S极在地理的南极附近解析：磁感线是人们为了方便研究磁场，在磁体周围画的带箭头的曲线，这些曲线在磁场中根本不存在，A错误；磁场的基本性质是对其中的磁体有磁力作用，磁体间的吸引或排斥作用是通过磁场实现的，B正确；对于磁体，其外部的磁感线是从N极指向S极，其内部是由S极指向N极，C错误；地球是一个大磁体，地磁南极在地理北极附近，地磁的N极在地理的南极附近，D错误。故选B。解析：根据磁体周围磁感线都是从N极出来回到S极，分别画出每个选项中通过小磁针的磁感方向，发现A、B、D图中，有一个小磁针N极指向与磁感线方向相反，只有C选项中，小磁针N极指向都与磁感线方向相同，所以A、B、D错误，C正确。故选Co5.如图所示的是一个通电螺线管，c、d分别为小磁针的磁极，下列结11.1叫|之屋论正确的是（B）电JA.电源a端为正极时，d端为南极&&8.电源a端为正极时，c端为南极 C.电源b端为正极时，c端为南极D.电源b端为正极时，d端为北极解析：如果电源a端为正极，根据右手定则，则螺旋管的右端为N极，根据磁极间的相互作用可知，此时c端为S（南）极，A错误，B正确；如果电源b端为正极，根据右手定则，则螺旋管的左端为N极，右端为S极，根据磁极间的相互作用可知，此时c端为N（北）极，C错误，D正确。故选Bo8.下列措施中能增强通电螺线管磁性的是（C）A.减小螺线管的电流B.减少螺线管的匝数C.在螺线管内插入铁芯D.改变螺线管的电流方向解析：在相同条件下，减小螺线管的电流，磁性减弱，A不符合题意；在相同条件下，减少螺线管的匝数，磁性减弱，B不符合题意；在相同条件下，插入铁芯，磁性增强，C符合题意；改变电流的方向，只能改变通电螺线管的磁极，D不符合题意。故选Co9如图所示，小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是（B）A.通电螺线管外A点的磁场方向向右10通电螺线管的左端为S极C.小磁针一直保持静止D.小磁针N极向左转动解析：结合图示的线圈绕向，利用安培定则可以确定电流从螺线管的右端为为S极，在磁体外部磁感线方向从N极出发，回到S极，故通电螺线管外向左，A错误，B正确；由磁极间的相互作用可知，小磁针S极向左运动，N极，左端点的磁场方向极向右运动，C、D错误。故选Bo8.如图所示，GMR是巨磁电阻，它的阻值随电磁铁磁性的增强而减小。下列判断正确的是（A）A,开关Si闭合，滑片移到某一位置，电磁铁左端为N极9.开关Si闭合，滑片向右移动，电磁铁磁性增强C,开关Si和S2同时闭合，滑片向右移动，GMR的电阻变小D,开关Si和&同时闭合，滑片向左移动，指示灯变暗解析：由安培定则可知，电磁铁的左端为N极、右端为S极，A正确；开关Si闭合，当滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，通电螺线管的磁性减弱，B错误；通电螺线管的磁性减弱时，右边电路中的指示灯明显变暗，说明右边电路的电流变小了，巨磁电阻的电阻变大了，即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大，C错误；开关Si和S2同时闭合，滑片向左移动，滑动变阻器连入电路中的电阻变小，电路中的电流变大，通电螺线管的磁性增强，指示灯变亮，D错误。故选Ao10如图所示是“探究电磁铁磁性强弱与哪些因素有关”的实验，想让金二电磁铁吸引更多的大头针，可行的做法是（A）I?A.将滑片P向a端移动B.将滑片P向b端移动?冒C.用铜芯替代铁芯D.减少线圈匝数1Tl解析：将滑片P向a端移动，电阻减小，由欧姆定律可知，电路中电流鞭增大，则电磁铁吸引更多的大头针，A正确；将滑片P向b端移动，电阻增大，由欧姆定律 可知，电路中电流减小，则电磁铁吸引的大头针较少，B错误；电磁铁的铁芯需用软磁性材料制成，铜不是磁性材料，不可以用铜棒代替，C错误；电磁铁磁性的强弱与线圈的匝数和电流的大小有关，线圈匝数越少，磁性越弱，因此减少线圈匝数，电磁铁吸引的大头针较少,D错误。故选A。8.如图所示是抓拍机动车闯红灯装置的工作原理示意图。光控开关接收到红灯发出的光会自动闭合，压力开关受到机动车的压力会闭合，摄像系统在电路接通时可自动拍摄违章车辆。下列有关说法正确的是（D）光控开关肥¥力并美A.摄像系统拍摄的图像是正立缩小的虚像B.当红灯损坏不能发光时，该装置仍能正常工作C.若将光控开关和压力开关并联，也能起到相同的作用D.只要光控开关和压力开关有一个不闭合，摄像系统都不会自动拍摄解析：摄像系统是照相机原理，成倒立缩小实像，A错误；红灯是控制电路工作的一个条件，因此红灯损坏，该装置不正常，B错误；光控开关和压力开关是相互影响的，因此这两个开关只能串联，C错误；分析题意可知，只有光控开关和压力开关都闭合时，控制电路才能接通，摄像系统才会自动拍摄，D正确。故选D。该过程为电磁感应现象,9.如图所示的充电鞋垫，利用脚跟起落驱动磁性转子旋转，线圈中就会产生电流，从而就能给鞋面上的充电电池充电，这种充电鞋垫的工作原理是（A）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转动解析：当人走动时，会驱动磁性转子旋转，使线圈中产生电流,与电流的磁效应、电磁之间的相互作用、线圈的受力无关。故选10.小明用漆包线绕成线圈，将线圈两端的漆全部刮去后放入磁场，如图所示，闭合开关S后，发现线圈只能偏转至水平位置、不能持续转动。为使线圈持续转动，下列措施中可行的是（D）A.换用电压更大的电源B.换用磁性更强的磁体C.重新制作匝数更多的线圈，将线圈两端的漆全部刮去D.在线圈的一端重抹油漆，干后在适当位置刮去半圈解析：本题考查电动机原理，换用电压更大的电源和磁性更强的磁体，只能增大线圈转动的速度，但转动到平衡位置时仍会停下来而不能持续转动，A、B错误；若将线圈两端的漆全部刮去，也不能改变线圈中的电流方向，C错误；为使线圈能持续转动，要在电路中增加换向器，可在线圈适当的位置刮去半圈漆，D正确。二、填空题（每空2分，共36分）11.2016年5月，长沙市开通了商业运营磁悬浮列车线路.其所用的磁体大多是通有强大电流的电磁铁，利用同名（填“同名”或“异名”）磁极互相排斥的原理，减小了车轮与轨道之间的摩擦力。 8.如图所示，一张百元新钞票好像被一支笔“戳通”了，实际上这张新钞票依然完好无损，这里应用了磁现象的有关知识。原来，这支笔的笔杆（纸币的下方）与笔头（纸币的上方）可以互相分离，笔杆上与笔头相连的一端内部装有小磁铁，则笔头内的材料可能含有铁（填“铜”“铁”或“塑料”）。若想探究笔头内的材料是否有磁性，现提供下列器材:①小磁针②大头针③碎纸屑，其中可用来完成探究任务的有①②（填序号）。解析：根据物质是否易被磁化分磁化材料和非磁性材料，常温下铁、小磁针、都是磁性材料，铜、玻璃、酒精、水银、塑、碎纸屑等不属于磁性材料。2班体2布%-左2铁棒9.如图所示，闭合开关使螺线管通电，A螺线管的上端相当于磁体的N极，可以观察到左边弹簧伸长，右边弹簧缩短。（后两空选填“伸长”“不变”或“缩短”）解析：据安培定则可知，A螺线管的上端相当于磁体的N极；对于左边的弹簧来说，不管通电螺线管的极性如何，铁棒都会被吸引，故左边的弹簧会伸长；对于右边的弹簧来说，要取决于通电螺线管的极性，如果上端是S极就会伸长，否则就会缩短；根据电源的正负极，可以确定电流从右螺线管的上端流入，下端流出，结合螺线管线圈的绕向，利用安培定则可以确定螺线管的上端为N极，下端为S极，根据同名磁极互相排斥可知，右端弹簧会缩短。10.下水井盖的丢失给人们出行带来了安全隐患。为提示路人注意安全，小明设计了如图所示的电路，电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都属于导体（填“绝缘体”或“导体”）。当井盖丢失时，灯泡发光报警；当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与下（填“上”或“下”）静触点接触，电磁铁的上端是N极。解析：电路中利用一元硬币代替铁质井盖是因为两者都是用来导电的，都属于导体；当井盖丢失时，灯泡发光报警，当电磁铁的线圈中有电流通过时，继电器的动触点与下触电接触，灯泡不发光，表明没有危险；由安培定则可判断出线圈的上端的极性是N极。11.（2015益阳中考）如图所示，通电线圈在磁场中发生扭转，说明磁场对通电导线有力的作用。利用这个原理可以制作电动机（填“电动机”或“发电机”）。解析：通电线圈中有电流，在磁场中发生扭转，表明导体在磁场中受到了力的作用；电动机的工作特点是先通电然后线圈转动，所以可知电动机就是根据这一原理制成的。12.如图所示，将线圈一端引线上的绝缘漆全部刮掉，另一端只刮掉了半个侧面，放在磁铁上方后通电，线圈就会转动起来，这样便做成了一个简易电动机。其工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用（或通电线圈在磁场中受力转动或磁场对电流有力的作用）；若要改变线圈的转动方向，请写出一种操作方法：将磁铁倒置（或对调电池两极或改变磁场方向或改变电流方向）。13.如图所示，用漆包线绕成矩形线圈，将线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉，作为转动轴，将线圈放在金属支架上，在它下面放一块小磁体，用纸做一个小风车固定在转动轴上，将装置与小量程电流表相连，使小风车转动，可观察到电流表指针偏转的现象,说明电路中有电流产生，此过程中机械能转化为电能,若将电流表换成干电池接入电路，线圈不能（填“能”或“不能”）持续转动。 解析：图中线圈、导线和电流表组成闭合电路，线圈处在磁场中，风吹风车带动线圈转动切割磁感线从而产生感应电流，因此电流表指针会发生偏转；与发电机相同，并且将机械能转化为了电能；若将图中电流表换成干电池，则无风吹时，由于通电线圈处在磁场中故而受力转动，但线圈转动至平衡位置因线圈两端的绝缘漆全部刮掉，无法改变线圈中的电流从而不能持续转动下去。20.用如图所示的实验装置探究“产生感应电流的条件”。（1）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，电路中有（填廛,“有”或“无”）感应电流。西（2）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明交京U显。请提出一条改进措施：换一个磁性更强的磁体（或加快导体ab箓争］切割磁感线的运动速度或将导体ab换成多匝线圈）。解析：（1）闭合开关，若导体ab不动，左右移动磁铁，利用运动和静止的相对性可知，导体也做切割磁感线运动，满足了产生感应电流的三个条件，所以电路中有感应电流；（2）在仪器和电路连接都完好的情况下，某小组的实验现象不太明显，说明感应电流太小，故需要增大感应电流；增大感应电流的方法：①换一个磁性更强的磁体；②加快导体ab切割磁感线的运动速度；③将导体ab换成多匝线圈。三、作图题（每题2分，共6分）21.如图所示是两个磁极之间的磁感线，请在图中标出两个磁极的名称和小磁针静止时的N极。解析：因为磁感线总是从磁体的N极出发回到S极，所以图中左端的磁极为N极，右端的磁极为S极；根据同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引可知，靠近磁体S极的一端为小磁针的N极。如图所示：22.如图所示为一通电螺线管与一小磁针静止时的情形，请在图中标出螺线管的N极和电源的“+”极符号。解析：小磁针的右端是N极，根据异名磁极互相吸引可知，该螺线管的左端是S极，即其右端是N极。根据安培定则，用右手握住导线，则大拇指指向右端可知，电流从电源右端流入，即电源的右端是正极，左端是负极。如图所示:23.如图所示，根据通电螺线管的N、S极标出磁感线方向、小磁针N极和X.电源“―”极。卜WU解析：通电螺线管的左端是N极，右端是S极，小磁针静止时N极的指向LL为该点的磁场方向，在磁体周围，磁感线是从磁体的N极出发回到S极。小磁也丁"针N极水平向左，所以小磁针的N极指向右，磁感线方向向右.根据安培定则：v-N用右手握住螺线管，大拇指指向螺线管的N极，则四指弯曲的方向就是螺线管中的电流方向（已知极性也可以根据安培定则判定出电流方向）。由此可知，电源的右端是正极，左端是负极。如图所示：四、实验探究题（共22分）24.（10分）（1）按图甲组装实验器材，给直导线通电，直导线向左运动，这说明磁场对通电直导线有力的作用：只对调电源正负极接线，通电直导线会向右运动,这说明通电导体的受力方向与电流的方向有关。 甲乙（2）如图乙所示是某兴趣小组制作的神奇转框，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。据此，你认为构成柱形物的材料应具有较好的：磁性、导电性。（填物理属性）解析：本题考查磁场对通电导线的作用。（1）按图甲组装实验器材，给直导线通电，直导线向左运动，这说明通电导线在磁场中受到力的作用，且只对调电源正负极接线，即电流方向发生改变，通电直导线会向右运动，这说明通电导体的受力方向与电流方向有关；（2）根据题意可知，若使得线框转动，即必须有电流、磁场，所以对于柱形体来说，必须有磁性，且必须具有导电性，即为导体。21.（12分）小华在探究怎样产生感应电流的实验中，设计了如图所示的实验装置。（1）将磁体向右插入螺线管中时，观察到灵敏电流计的指针向右偏转，由此可知：电路中产生了电流；（2）将磁体从螺线管中向左拔出时，会观察到灵敏电流计的指针向左（填“左”或“右”）偏转；（3）通过前两步实验，可得出感应电流的方向与磁体运动方向有关。解析：（1）将磁铁向右插入螺线管时，灵敏电流计的指针偏转，说明电路中产生了电流；（2）将磁铁从螺线管中向左拔出，相对于磁铁，螺线管向右运动，切割磁感线的导体的运动方向变化，产生的电流方向变化，灵敏电流计的指针向左偏转；（3）在上面（1）（2）中，将磁铁从螺线管中向右插入、向左拔出，磁场的方向不变，改变磁体的运动方向，产生的电流方向变化，