第二十章电与磁—（人教版）（原卷版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 第二十章 电和磁 考点精讲 考点1：磁现象、磁场 一、磁现象 1．磁性：能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。 2．磁体：具有磁性的物体。 3．磁极：磁体上磁性最强的两个部位叫磁极。（每个磁体都有两个磁极） 4. 能够自由转动的磁体，静止时指南的那个磁极叫南极或S极，指北的那个磁极叫北极或N极。 5．磁体间相互作用的规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 6．一些物体在某些条件下可以获得磁性，这种现象叫做磁化。 二、磁场 1．定义：磁体周围存在一种看不见、摸不着的物质，称为磁场。 2．方向：物理学中把磁场对小磁针作用力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向规定为该点的磁场方向。 3．磁感线：我们把小磁针在磁场中排列情况，用一根带箭头的曲线画出来，形象地描述磁场，这样的曲线叫做磁感线。如图 （1）磁感线上任意一点的方向，与该点的磁场方向相同。　 （2）磁感线是描述磁场的方法，并不存在。 （3）磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发，回到S极。 三、地磁场 1．地球周围存在的磁场叫做地磁场。 2．研究表明地磁场的形状与条形磁体的磁场很相似。 3．地磁场特点： （1）地磁N极在地理的南极附近；地磁S极在地理的北极附近。 （2）地理两极与地磁两极相反，且并不完全重合。这一现象最早由我国宋代学者沈括在《梦溪笔谈》中记述。沈括的这一发现比西方早了四百多年。 典例分析 【例1】如图所示，是条形磁体的磁场分布图，下列说法正确的是（　　） A．该条形磁铁的左端为N极，右端为S极 B．a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同 C．置于a点的小磁针，静止时南极指向左侧 D．磁感线是为了研究方便而引入的一种模型 【例2】司南（早期的指南针）是我国古代四大发明之一，东汉学者王充在《论衡》中记载：司南之杓（sháo），投之于地，其柢指南。说的是把天然磁石磨成勺子的形状，放在水平光滑的“地盘”上，静止时它的长柄（柢）指向南方，如图所示。关于这一现象，下列说法中正确的是（　　） A．司南只有一个磁极 B．司南的长柄端指向地磁场的南极 C．地磁场的北极在地理的北极附近 D．司南的长柄端指南是由于受到地磁场的作用 【例3】下列四个选项中，涂黑的一端表示小磁针的N极，将小磁针放在磁体周围，小磁针静止不动时N极指向正确的是（　　） A．A、 B．B、 C．C、 D．D、 （1）同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引. （2）磁体周围存在一种物质，能传递磁极间的相互作用，叫做磁场.磁场对放入它里面的磁体会产生力的作用. （3）磁感线并不是真实存在的，而是为了研究磁场方便而引入的。在磁体外部，磁感线总是从磁体的北极出来，回到南极。磁感线的疏密表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场方向. （4）磁场方向：在磁场中的小磁针静止时 N极所指的方向 1．我国北宋学者沈括在《梦溪笔谈》中，将指南针分为“水针”和“旱针”两类。在图所示装置中，条形磁铁左方的水盆中悬浮的“水针”和正上方悬挂的“旱针”在静止时其N极分别指向（　　） A．左，左 B．左，右 C．右，左 D．右，右 2．在探究蹄形磁体周围磁场的实验中，老师将玻璃板平放在磁体上，并均匀地撒上一层铁屑，轻敲玻璃板，铁屑就会有序地排列起来，如图，对实验中有关现象的分析不正确的是（　　） A．撒铁屑的目的是将原来不存在的磁场显示出来 B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体 C．轻敲玻璃板，铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离 D．轻敲玻璃板，铁屑与玻璃板分离后，不受摩擦力，铁屑在磁力作用下排列有序 3．如图所示的两条曲线是两条磁感线，若将一枚小磁针放在A处，小磁针的S极将指向图中所示的（　　） A．a方向 B．b方向 C．c方向 D．d方向 4．如图所示，a处的磁场比b处的磁场　 　（强/弱），静止在a处的小磁针的北极指向　 　（左/右）。若将此磁体在空中悬吊起来，静止时图示的右端指向地磁场的　 　（南/北）极。 5．机械手表一般不应放在磁体周围，这是因为这样放置，手表会被　 　，走时不准。 6．如图所示，小磁针在条形磁体作用下处于静止状态，请标出小磁针的N极和A点处的磁场方向（用箭头表示）。 7．请在如图中画出磁感线的方向，并标明磁体的N极和S极（小磁针涂黑的一端表示N极）。 考点2：电生磁 一、电流的磁效应 1．电流的周围存在磁场，电流的磁场方向跟电流方向有关。 2．通电导线周围存在与电流方向有关的磁场，这种现象叫做电流的磁效应。 3．1820年，丹麦物理学家奥斯特在课堂上做实验时发现了电和磁之间的联系。 二、通电螺线管的磁场 1．将导线绕在圆筒上，做成螺线管（也叫线圈）。通电后各圈导线磁场产生叠加，磁场增强。 2．探究通电螺线管外部的磁场分布 结论：通电螺线管的外部磁场与条形磁体的磁场相似。 3．通电螺线管的极性与环绕螺线管的电流方向之间的关系。 结论：通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场一样。通电螺线管两端的极性与其中的电流方向有关。 三、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。 【例1】如图所示，为某同学探究通电螺线管磁性强弱的实验图．下列说法中正确的是（　　） ​ A. 通电螺线管上端为S极                                          B. 闭合开关，弹簧测力计示数变大 C. 电流表示数变大时，弹簧测力计示数变小           D. 调换磁铁的N、S极，弹簧测力计示数不变 【例2】根据图中小磁针的指向，下列关于电磁铁极性和电源正负极的判断正确的是（   ） A. a 端是N极，c 端是负极                                      B. a 端是N极，c 端是正极 C. a 端是S极，c 端是负极                                       D. a 端是S极，c 端是正极 安培定则中共涉及三个方向：①电流方向；②线圈绕向；③磁场方向；关于这方面的考查，一般是直接或间接告诉其中的两个，利用安培定则来确定第三个方向. 1．（2021·四川泸州市·中考真题）如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图，闭合开关后，其电磁铁的A端是______极，当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时，电流表的示数______（选填“变大”“变小”或“不变”），电磁铁的磁性______（选填“变强”“变弱”或“不变”）。 2．（2021·安徽中考真题）小林将导线绕在一根铁钉上，制成电磁铁，与电池接通后，如图所示，铁钉的尖端为______ （选填“N” 或“S”）极。 3．下图中用右手螺旋定则判断通电螺线管极性正确的是（   ） A.           B.           C.           D.  4．图中通电螺线管的极性标注正确的是（   ） A.             B.          C.            D.  5．（2021·江苏连云港市·中考真题）如图乙所示，请标出通电螺线管的N、S极并用箭头画出图中磁感线的方向。 考点3：电磁铁 电磁继电器 一、电磁铁 1．插入铁芯的通电螺线管称为电磁铁。 2．有电流通过时有磁性，没有电流时失去磁性。 二、电磁铁的磁性 1．电磁铁磁性大小跟哪些因素有关呢？ （1）匝数一定时，通入的电流越大，电磁铁的磁性越强。 （2）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。 三、电磁继电器 1．电磁继电器：电磁继电器就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。 2．电磁继电器的构造 3．电磁继电器的工作原理 【例1】（2021·浙江湖州市）如图是动圈式话筒的部分结构。声波使振膜左右振动，连接在振膜上的线圈也随之一起振动，切割永磁体的磁感线产生电流，此过程中（　　） A．利用了电磁感应原理 B．利用了通电导体在磁场中受力的原理 C．利用了电流的磁效应 D．产生了直流电 【例2】（2021·浙江宁波市）夏天的紫外线较强，人们在户外活动时间过长，会造成皮肤灼伤，甚至诱发皮肤癌。小宁利用紫外光敏电阻对紫外线较灵敏的性质，设计了如图所示电路。当户外紫外线增强到设定值时，S2闭合，电动机转动，遮阳棚上防紫外线的遮阳布展开。 （1）调试时发现，当户外紫外线增强到设定值时，S2仍未闭合。为了达到设计要求，需要把滑动变阻器R1的滑片P向______（填“左”或“右”）移动； （2）从安全用电的角度分析，进户线a应该是______线。 【例3】如图所示，A、B两个相同的铁钉上绕有不同匝数的线圈，把它们接入电路中。 （1）闭合开关，铁钉下端都吸引了大头针，这是因为线圈通电时，铁钉具有磁性。由安培定则可知：A的上端为它的______（填“N”或“S”）极； （2）B铁钉能吸引更多的大头针，这是因为绕在它上面的线圈匝数较多，而线圈中的电流______（填“大于”或“等于”或“小于”）绕在A铁钉上的线圈中的电流； （3）不改变线圈匝数，要想铁钉能吸引更多的大头针，可以将滑片P向______ （填“左”或“右”）移。 （1）电磁铁的磁性有无由通断电控制;电磁铁的磁性强弱跟电流大小、线圈匝数多少、有无铁芯有关. （2）电磁继电器及电磁铁的磁性强弱与哪些因素有关的探究实验 ① 探究电磁铁磁性强弱的影响因素时采用转换法和控制变量法. 转换法:电磁铁的磁性强弱通过电磁铁所吸引的小磁针的数目来比较. 控制变量法:探究电磁铁的磁性强弱与电流的关系时,要保证线圈匝数相同;探究电磁铁的磁性强弱与线圈匝数的关系时,要保证电流相同. ② 实验结论: a.线圈匝数相同时,电流越大,电磁铁的磁性越强;b.电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强. 1．大多数新冠肺炎患者会出现发热症状，已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变，人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3℃的人经过时仅绿灯亮，高于37.3℃的人经过时，红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是（　　） A. B. C. D. 2．巨磁电阻（GMR）效应指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象，如图是说明巨磁电阻特性原理的示意图，当闭合S1、S2且将滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（　　） GMR 指示灯 S1 S2 P 电磁铁 V L A．指示灯变暗，电压表示数变大 B．指示灯变暗，电压表示数变小 C．指示灯变亮，电压表示数变大 D．指示灯变亮，电压表示数变小 3. 如图是小敏设计的汽车尾气中CO排放量的检测电路。当CO浓度高于某一设定值时，电铃发声报警。图中气敏电阻R阻值随CO浓度的增大而减小。下列说法正确的是（　　） A. 电铃应接在A和C之间 B. 当CO浓度升高，电磁铁磁性减弱 C. 用久后，电源电压U1会减小，报警时CO最小浓度比设定值高 D. 为使该检测电路在CO浓度更低时报警，可将R2控制电路的滑片向下移 4. 虽然纯净的水是不导电的，但一般的水都能导电。根据水的导电性可以设计一种水位自动报警器，其原理如图所示｡图中的螺线管中插入了一根软铁棒，通电后磁性会更_____(选填“强”或“弱”)；当水位到达金属块A时，_____(选填“红”或“绿”)灯亮。 5. 电磁铁通电后，小磁针N极转至图所示位置，此时铁块在水平桌面上静止并受到电磁铁吸引。 (1)电磁铁甲端应为N极还是S极? 6．在探究电磁铁的实验中，用相同的漆包线和铁钉绕制成电磁铁A和B。闭合开关，移动滑片后，铁钉A和B都能吸住一些大头针，如图所示。经实验发现，磁铁磁化大头针时，仍满足异名磁极相吸引的关系，并且B下方大头针下端为N极。请在图中标出A下方大头针下端的磁极名，并在电源的两端注明+ -极。 考点4：电动机 一、磁场对通电导线的作用：演示实验 1．通电导线在磁场中要受到力的作用。 2．通电直导线在磁场中受到力的方向与电流的方向、磁场的方向有关。 二、电动机 1．电动机由两部分组成： 　能够转动的线圈，也叫转子。 　固定不动的磁体，也叫定子。 2．换向器 　通过换向器可以使线圈中电流每半周改变一次。 3．电动机的工作原理 【例1】（2021·安徽中考真题）图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中，两个铜半环E和F跟线圈两端相连，可随线圈一起转动，两半环中间断开，彼此绝缘；A和B是电刷，它们分别跟两个半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置，电流沿dcba流过线圈，dc边受到磁场的作用力向下，则（　　） A．线圈在图示位置时，ab边受到磁场的作用力向下 B．线圈由图示位置转过180o时，电流沿dcda流过线圈 C．线圈由图示位置转过180°时，dc边受到磁场的作用力向下 D．线圈由图示位置转过180°时，ab边受到磁场的作用力向下 【例2】下列四个实验，工作原理能和左边电动剃须刀工作原理相同的是（ ） A. B. C. D. （1）考查通电导体在磁场中的运动,要注意区分电磁感应及通电导体在磁场中的运动,前者为因动而电,后者为因电而动.比较磁场对电流的作用和电磁感应现象可帮助同学们理解、记忆. 磁场对电流的作用 电磁感应现象 现象分析 原因 通电导体(线圈)置于磁场中 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动 结果 受到作用力(运动、转动) 产生电流 应用 电动机 电动机 （2）电动机 ①原理:通电导体在磁场中会受到力的作用. ②通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向、电流方向有关. a.保持磁场方向不变,改变电流方向,通电导体在磁场中的受力方向改变; b.保持电流方向不变,改变磁场方向,通电导体在磁场中的受力方向改变; c.同时改变磁场方向和电流方向,通电导体在磁场中的受力方向不变. ③换向器的作用:每当线圈转过平衡位置时,换向器就能自动改变线圈中的电流方向. ④电动机主要由定子和转子组成. ⑤电动机工作时将电能转化为机械能. ⑥直流电:电流方向不变的电流.交流电:周期性改变方向的电流. 根据电源的类型可将电动机分为直流电动机和交流电动机. ⑦电动机的优点:构造简单,控制方便,体积小,效率高,功率可大可小,无污染. 1.（2020·湖北省孝感市)以下说法中错误的是（　　） A. 可用安培定则来判断通电螺线管的N极 B. 电动机是利用电磁感应原理制成的 C. 目前获得核能的途径有两种：裂变、聚变 D. 煤、石油属于不可再生能源 2．如图所示四个实验中，能说明电动机工作原理的是（　　） A B C D 3．用如图所示的装置探究通电导线在磁场中的受力情况。接通电源，发现导体ab向左运动；把电源正负极对调后接入电路，发现导体ab向右运动。这个实验事实说明通电导线在磁场中受力（　　） A．方向与电流方向有关 B．方向与磁感线方向有关 C．大小与电流大小有关 D．大小与磁场强弱有关 4.（2020·甘肃省天水市）我国的新型航母将采用自行研制的电磁弹射器．小明猜想它的工作原理如图所示，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到强大的推力．小明的猜想与下列实验原理相同的是 A. B. C. D. 5.（2020·江苏省盐城市)如图所示，在“探究磁场对电流的作用”实验中，给直导线通电，观察到它向右运动，只改变直导线中电流的______，导线的运动方向会发生改变。这个过程将______能转化为直导线的机械能。日常生活中的______（电动机/发电机）就是利用这个原理制成的。 考点5：磁生电 一、电磁感应现象 1．内容：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，这是一种电磁感应现象。 2．感应电流：电路中产生的电流叫做感应电流。 3．电磁感应现象的应用： 二、发电机 1．发电机发出的电流的大小和方向是变化的。 （1）观察手摇发电机的构造； （2）观察发电机对小灯泡亮度的影响。 小灯泡发光说明电路中有了电流。线圈转得越快，小灯泡越亮，说明感应电流越大。 二极管交替发光，说明产生的电流方向不停在改变。 2．交变电流 （1）定义：交流发电机产生的电流是交变电流，简称交流。 （2）频率：在交变电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率。我国电网以交流供电，频率50赫兹。 3．发电机工作原理 （1）发电机的构造 　发电机由转子和定子两部分组成。 　大型发电机一般采用磁极旋转的方式来发电。 （2）工作原理 当线圈在前半周转动时，电流表指针偏转，表明电路中产生了电流；当线圈在后半周转动时，切割磁感线方向相反，电流表指针偏转方向相反。 （3）发电机发电的过程是其他形式能转化为电能的过程。 【例1】（2021·重庆中考真题）三峡水电站是世界上规模最大的水电站之一，发电机组是水电站的核心部分，四个装置中符合发电机工作原理的是（　　） A． B．法拉第的电磁感应现象 C． 奥斯特实验 D． 司南 【例2】（2021·四川成都市·中考真题）将导体、开关和灵敏电流表用导线连接，导体放置在磁极间，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．开关闭合，磁铁不动，水平向左快速移动，指针不偏转 B．磁极对调后，开关闭合，水平向右快速运动，指针要偏转 C．开关闭合，竖直上下运动，指针要偏转 D．开关断开，快速运动，指针可能偏转 （1）对产生感应电流的条件的理解,应注意以下几个关键词:“闭合”“一部分导体”和“切割”. （2）发电机工作原理是电磁感应,它将机械能转化为电能. 1．（2020·内蒙古赤峰市)电磁感应现象是物理学史上重大的发现之一，发现这一现象的物理学家是 A. 牛顿 B. 法拉第 C. 欧姆 D. 焦耳 2．（2020·四川省遂宁市)对于下列四个实验的描述完全正确的有（　　） ①甲图实验现象说明了动圈式话筒的工作原理 ②乙图实验探究的结论是：材料长度均相同的导体，粗导体的电阻大，细导体的电阻小 ③丙图实验证明通电导体周围存在磁场 ④丁图中开关闭合导体ab向左运动，若同时改变电流方向和磁场方向，导体ab运动方向不改变 A. ①② B. ①②③ C. ②③④ D. ①③④ 3．（2020·四川省成都市）小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图)，用力快速拨动甲电机的转叶，发现乙电机的转叶也缓慢转动起来。对这个现象分析正确的是（　　） A. “甲电机”将电能转化为机械能 B. “乙电机”将机械能转化为电能 C. “甲电机”依据电磁感应来工作 D. 两电机的工作原理是相同的 4．（2020·四川省甘孜州）如图所示为“探究感应电流产生条件”的实验装置示意图，将实验装置放在水平桌面上。在下列四种情形中，能使灵敏电流计的指针发生偏转的是（　　） A. 蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向下运动时 B. 蹄形磁铁不动，导体棒沿竖直方向向上运动时 C. 导体棒不动，蹄形磁铁沿水平方向左右运动时 D. 导体棒不动，蹄形磁铁沿竖直方向上下运动时 5．（2020·广东省）关于如图所示的实验装置，表述错误的是（ ） A. 该装置可用来研究电磁感应现象 B. 该装置能将电能转化为机械能 C. 该装置可用来研究磁场对通电导体的作用 D. 该装置揭示的原理可应用于电动机 6．（2020·四川省自贡市）闭合电路的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。这种利用磁场产生电流的现象叫做______现象。利用这一现象，人们发明了______（选填“电动机”或“发电机”）。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：