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專題06電與磁清單01磁現(xiàn)象磁場一、磁現(xiàn)象1、磁性:物體能夠吸引、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)。2、磁體:具有的物體叫磁體。(1)具有指向性:自由轉(zhuǎn)動的磁體靜止時總是一端指北,另一端指南,即指向方向。(2)磁體分為天然磁體和人造磁體,天然磁體包括磁鐵礦石,人造磁體包括條形磁體、蹄形磁體、環(huán)形磁體、小磁針等。3、磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。(1)任何磁體都有兩個磁極,指南的一極叫極(字母“”),指北的一極叫極(字母“”)。(2)磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極互相,異名磁極互相。4、磁化:使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。(1)磁化的兩種方法:一是;二是。(2)鐵、鎳、鈷等物質(zhì)能被磁化,稱為材料,非磁性材料被磁化。(3)鐵磁化后磁性容易消失,叫磁性材料,鋼磁化后磁性不容易消失,叫磁性材料。二、磁場1、磁場:磁體周圍存在一種看不見、摸不著的,稱為磁場。2、磁場的作用:對放入其中的磁體產(chǎn)生的作用。3、磁場的方向:物理學(xué)中把小磁針靜止時極所指的方向規(guī)定為該點的磁場方向,在磁場中的任意一個位置的磁場方向個。4、磁感線:把小磁針在磁場中排列情況,用一根的曲線畫出來,形象地描述磁場,這樣的曲線叫做磁感線。(1)磁感線只是假想的曲線,是幫助我們描述磁場而模擬出的(理想模型),實際并,但磁場是的;(2)磁體外部的磁感線從極出發(fā)回到極,在磁體內(nèi)部從極出發(fā)回到極,磁感線是閉合曲線;(3)磁體周圍的磁感線是立體分布的,磁感線的疏密程度表示磁場,磁感線越密集,磁場越,磁感線越稀疏,磁場越;(4)磁場中某點的磁場方向、磁感線方向、小磁針靜止時北極指的方向;(5)任何兩條磁感線都不會。因為磁場中某點的磁場方向只有一個確定的方向。(6)磁極周圍的磁感線:三、地磁場1、地磁場:地球周圍存在的磁場叫做地磁場,地磁場的形狀與的磁場很相似。2、地磁的北極在地理位置的極附近,而地磁的南極則在地理位置的極附近。3、指南針屬于磁體,靜止時,總是指方向,是因為受到了的作用。4、地磁的南北極與地理的南北極并不重合,它們的交角稱,這一現(xiàn)象是我國宋代學(xué)者最早記述的。清單02電生磁一、電流的磁效應(yīng):1、定義:通電導(dǎo)線周圍存在與有關(guān)的磁場,這種現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)。2、奧斯特實驗:(1)實驗操作及現(xiàn)象:①將小磁針放在方向的直導(dǎo)線正下方,小磁針靜止,N極指向北,如圖甲;②觸接電源,小磁針的N極向紙外偏轉(zhuǎn),如圖乙;③將電源正負(fù)極對調(diào),再次接觸電源,小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),如圖丙。(2)說明:,且磁場的方向和有關(guān)。注意:由于小磁針受到地磁場的作用,要指南北方向,為了觀察到明顯的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象,應(yīng)使電流產(chǎn)生的磁場方向為東西方向,故應(yīng)使把導(dǎo)線南北放置。(3)丹麥物理學(xué)家是歷史上第一個揭示了電與磁之間聯(lián)系的科學(xué)家。二、通電螺線管的磁場1、螺線管(線圈)——把導(dǎo)線繞在圓筒上,就做成了螺線管(線圈),相鄰導(dǎo)線的電流方向相同,通電時產(chǎn)生的磁場相互,從而磁場。2、通電螺線管的磁場磁場特點:(1)通電螺線管外部磁場與的磁場相似。(2)通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體兩個磁極,通電螺線管的極性可用來改變。(3)通電螺線管外部磁感線方向由極指向極,通電螺線管內(nèi)部磁感線方向由極指向極。(4)通過電流越大,磁性越;線圈匝數(shù)越多,磁性越;插入軟鐵芯,磁性。三、安培定則:1、內(nèi)容:用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中電流方向,則拇指所指的那端就是螺線的極,如圖所示:2、安培定則的使用可以分三步進(jìn)行:確定螺線上電流的繞線方向;由環(huán)繞方向確定右手的握法;由握法確定拇指的指向(拇指所指的那段就是通電螺線管的N極)。清單03電磁鐵電磁繼電器一、電磁鐵1、定義:內(nèi)部插有的通電螺線管2、原理:3、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素實驗(1)電磁鐵磁性強弱的影響因素:、。(2)實驗中用到的方法:①轉(zhuǎn)換法:電磁鐵的磁性無法直接觀察,是通過來反映的;②控制變量法:電磁鐵的磁性和多個因素有關(guān),在探究中要采用控制變量法。當(dāng)電流大小一定時,電磁鐵的線圈匝數(shù)越多,磁性越;當(dāng)線圈匝數(shù)一定時,通過電磁鐵的電流越大,磁性越。4、優(yōu)點:(1)磁性有無可由來控制;(2)磁性強弱可由來控制;(3)磁極可由來控制。5、應(yīng)用:電磁起重機;電磁選礦機;電鈴;電磁繼電器;全自動洗衣機的進(jìn)水、排水閥門,衛(wèi)生間里應(yīng)式?jīng)_水器的閥門;磁懸浮列車二、電磁繼電器1、電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制、電路通斷的裝置。2、實質(zhì):電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種。3、電磁繼電器的構(gòu)成:由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(靜觸點、動觸點)組成;電磁繼電器工作電路是由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構(gòu)成,低壓控制電路是由電磁鐵、低壓電源和開關(guān)組成;高壓工作電路由機器(電動機等)、高壓電源、電磁繼電器的觸點部分組成。4、工作原理:當(dāng)較低的電壓加在接線柱D、E兩端,較小的電流流過線圈時,電磁鐵把銜鐵吸下,使B、C兩個接線柱所連的觸點接通,較大的電流就可以通過B、C帶動機器工作;當(dāng)線圈斷電后,電磁鐵磁性消失,銜鐵在彈簧的作用下被釋放,動觸點B與靜觸點A接觸。5、作用:a.實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作;b.利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流;c.實現(xiàn)自動控制。清單04電動機一、磁場對通電導(dǎo)線的作用:1、實驗裝置:2、實驗過程:①把導(dǎo)線ab放在磁場里,接通電源,導(dǎo)體棒ab會,說明;②把電源的正負(fù)極對調(diào)后接入電路,導(dǎo)體棒ab會,說明;③保持導(dǎo)線ab中的電流方向不變,把蹄形體上下磁極調(diào)換一下,導(dǎo)體棒ab的運動方向與②中相反,說明導(dǎo)體棒ab受力的作用與有關(guān)。3、結(jié)論:通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用,力的方向與和有關(guān)。當(dāng)電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,力的方向也;當(dāng)電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向。二、電動機:1、構(gòu)成:電動機是由和兩部分組成的。2、原理:電動機是根據(jù)原理制成的。3、能量轉(zhuǎn)化:能轉(zhuǎn)化為能。4、直流電動機的工作過程:通電線圈在磁場中會發(fā)生轉(zhuǎn)動當(dāng)線圈的平面與磁場垂直時,就會停止轉(zhuǎn)動如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間,不改變其中的電流方向,線圈將會反向轉(zhuǎn)動回去如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間,立刻改變其中的電流方向,線圈就會繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去,換向器就是完成電流改變的的部件換向器的作用:當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,能自動改變線圈中,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。5、改變電動機轉(zhuǎn)動方向的方法:改變方向(交換電壓接線)或改變方向(對調(diào)磁極)。6、提高電動機轉(zhuǎn)速的方法:增加、增加、增大。清單05發(fā)電機一、探究什么情況下磁可以生電:(1)實驗器材及裝置圖:AB是導(dǎo)體棒,一般用棒。(2)實驗方法:①轉(zhuǎn)換法:a.通過觀察判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流;b.通過觀察電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向,判斷。②控制變量法:a.探究感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動方向的關(guān)系時,控制不變,改變導(dǎo)體的運動方向;b.探究感應(yīng)電流的方向與磁場方向的關(guān)系時,控制不變,改變磁場的方向;c.探究感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運動速度的關(guān)系時,控制不變,改變導(dǎo)體的運動速度。(3)實驗結(jié)論:電路的導(dǎo)體在磁場中做運動時會產(chǎn)生感應(yīng)電流;感應(yīng)電流的方向跟和有關(guān);感應(yīng)電流的大小跟和導(dǎo)體切割磁感線運動的有關(guān),磁場越強,導(dǎo)體切割磁感線的速度越快,感應(yīng)電流越。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:1、發(fā)現(xiàn):1831年英國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的;2、內(nèi)容:電路的導(dǎo)體在磁場中做運動時,導(dǎo)體中就會有電流產(chǎn)生(感應(yīng)電流);3、感應(yīng)電流:(1)生產(chǎn)條件:閉合電路、一部分導(dǎo)體在磁場中、部分導(dǎo)體做切割磁感線運動;(2)感應(yīng)電流的方向:與導(dǎo)線切割磁感線的方向有關(guān),還與磁場方向有關(guān)。只將切割磁感線的方向或磁場方向改變,電流的方向?qū)l(fā)生改變;如果切割磁感線的方向和磁場方向同時改變,電流的方向不變。(3)感應(yīng)電流的大小:與導(dǎo)體切割磁感線的快慢有關(guān),還與與磁場的強弱有關(guān)。導(dǎo)體切割磁感線的速度越快,磁場越強,感應(yīng)電流越大4、能量轉(zhuǎn)化:能轉(zhuǎn)化為能;5、應(yīng)用:機三、發(fā)電機1、發(fā)電機原理:2、結(jié)構(gòu):發(fā)電機主要由和組成。3、工作過程:轉(zhuǎn)子位置轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到與磁感線垂直位置時,線圈磁感線,電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過平衡位置時,線圈磁感線,線圈中電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到與磁感線垂直位置時,線圈磁感線,電流轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,切割磁感線方向發(fā)生,線圈中電流線圈到達(dá)平衡位置,又繼續(xù)下一個循環(huán)。線圈中就不斷有電流產(chǎn)生示意圖0電流變化總結(jié):三種電磁現(xiàn)象的比較:比較項目電流的磁效應(yīng)(電生磁)電磁感應(yīng)現(xiàn)象(磁生電)通電導(dǎo)線在磁場中受力發(fā)現(xiàn)者奧斯特法拉第安培原理圖
(實物圖)由器材判斷類型有電源無磁體有磁體,無電源有電源,有磁體原因?qū)Ь€(螺線管)中有電流通過閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場中做切割磁感線運動通電導(dǎo)體(線圈)在磁場中,且電流方向與磁感線方向不平行結(jié)果電流周圍產(chǎn)生磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流受到力的作用能的轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為磁場能機械能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機械能影響因素磁場方向與電流方向方向有關(guān)感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運動方向有關(guān)導(dǎo)體受力運動的方向和磁場方向和電流方向有關(guān)實際應(yīng)用電磁鐵、電磁繼電器發(fā)動機、動圈式話筒電動機、聽筒、揚聲器、電表即時練習(xí)【練習(xí)1】磁性、磁體、磁極(多選)人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載,如圖所示,古人先將魚形鐵燒紅,令鐵魚頭尾指向南北,然后將其放入水中冷卻,依靠地磁場獲得磁性,再將其放入水中漂浮,制成指南魚,圖中是它靜止時的指向。下列判斷正確的是()A.魚形鐵能被磁體吸引 B.指南魚周圍存在磁感線C.指南魚魚頭應(yīng)標(biāo)注“N” D.指南魚的腹部磁性最強【練習(xí)2】磁極間的相互作用
網(wǎng)課期間,老師布置了作業(yè):怎樣檢驗一根鐵棒是否有磁性?楊陽同學(xué)列舉了如下兩種方法:(1)如圖甲,將鐵棒的一端靠近小磁針的N極,互相吸引,將另一端靠近小磁針N極,也互相吸引,說明鐵棒(選填“有”或“無”)磁性;如果鐵棒的一端與小磁針的N極互相吸引,另一端與小磁針的N極互相排斥,說明鐵棒(選填“有”或“無”)磁性。(2)如圖乙,水平向右移動鐵棒,彈簧測力計的示數(shù)有變化,說明鐵棒(選填“有”或“無”)磁性?!揪毩?xí)3】磁化和磁性材料如圖所示,用一根條形磁鐵的S極在一根鋼條上由A端移向B端而使鋼條磁化,則鋼條磁化后的磁性是()A.A端是N極 B.A端是S極 C.鋼條不具有磁性 D.磁極不好判斷【練習(xí)4】磁場與磁感線關(guān)于磁場和磁感線,下列說法中正確的是()A.磁場和磁感線都是磁體周圍空間真實存在的B.磁體之間的吸引或排斥,不都是通過磁場來實現(xiàn)的C.磁體周圍的磁感線是從磁體N極發(fā)出,回到磁體S極D.地磁場的磁感線是從地球北極附近發(fā)出回到地球南極附近【答案】C【練習(xí)5】地磁場如圖所示,地磁北極的位置最可能是()A.a(chǎn) B.b C.c D.d【練習(xí)6】電流的磁效應(yīng)某校九年級一班物理興趣小組的同學(xué),學(xué)習(xí)了磁現(xiàn)象的知識后,懷著極大的興趣對下列實驗進(jìn)行了探究。
如圖甲,將小磁針放在南北方向的直導(dǎo)線正下方,小磁針靜止,N極指向北。如圖乙觸接電源,小磁針的N極向紙外偏轉(zhuǎn)。斷開連接后,小磁針恢復(fù)到圖甲位置。如圖丙,將電源正負(fù)極對調(diào),再次觸接電源,小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。則:(1)通電導(dǎo)線周圍存在磁場,且磁場的方向與有關(guān);(2)斷開電源后,小磁針恢復(fù)到圖甲狀態(tài),這是因為小磁針受到了的作用;(3)如圖丁所示,高速電子束飛過小磁針上方時,小磁針將發(fā)生如圖(選填“乙”或“丙”)所示方向的偏轉(zhuǎn);【練習(xí)7】電流周圍的磁場小航做“探究通電螺線管外部磁場的方向”實驗。
(1)在固定有螺線管的硬紙板上均勻地撤滿鐵屑,通電后輕敲紙板,觀察鐵屑的排列形狀如圖甲所示,說明通電螺線管外部磁場與磁體的磁場相似,在實驗中(選填“可以”或“不可以”)用銅屑代替鐵屑顯示磁場分布;(2)對調(diào)乙圖中電源的正負(fù)極,閉合開關(guān),小磁針的指向也隨之對調(diào),說明通電螺線管外部磁場方向與有關(guān);(3)若在圖乙所示的螺線管旁放一個小磁針,閉合開關(guān)時,小磁針N極將(選填“順時針”或“逆時針”)旋轉(zhuǎn)?!揪毩?xí)8】電磁作圖如圖所示,閉合開關(guān)時,通電螺線管旁邊的小磁針S極發(fā)生逆時針偏轉(zhuǎn)。請判定通電螺線管的極性、判斷電源的“+”“-”極、標(biāo)出P點的磁感線方向?!揪毩?xí)9】電磁鐵和電磁繼電器1、小紅和小剛在探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)的實驗時,作出了如下猜想:猜想A:電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性猜想B:通電的電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)有關(guān)猜想C:通電的電磁鐵的磁性與電流大小有關(guān)為了驗證上述猜想是否正確,小紅和小剛共同設(shè)計了以下實驗方案:用漆包線在大鐵釘上繞制若干圈,制成簡單的電磁鐵。實驗中觀察到的現(xiàn)象如圖a、b、c、d所示,請你完成如下填空:(1)通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同,來判斷它的不同;(2)通過比較兩種情況,可以驗證猜想A是正確的;(3)通過比較d中甲、乙兩電磁鐵,可得實驗論:。2、為了安全,電梯都設(shè)置、了超載自動報警系統(tǒng),其工作原理如圖所示。壓敏電阻R2的阻值會隨壓力的增大而減小。當(dāng)電梯所載人數(shù)增多時,控制電路中的電流會(選填“增大”或“減小”),電磁鐵的磁性會(選填“增強”或“減弱”)。當(dāng)電梯超載時,觸點K與觸點(選填“A”或“B”)接觸,電鈴發(fā)出報警鈴聲。【練習(xí)10】磁場對通電導(dǎo)線的作用用如圖所示的裝置探究磁場對通電直導(dǎo)線的作用,給鋁棒AB通電,觀察到AB向右運動。要使AB向左運動,下列做法中可行的是()
A.僅將磁體的N、S極對調(diào) B.僅換用磁性更強的磁體C.僅將鋁棒AB換成銅棒 D.僅增加AB中的電流強度【練習(xí)11】直流電動機原理及工作過程如圖所示,小明同學(xué)做了一個小小直流電動機模型。同學(xué)們圍著觀看線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動,一起分享著他的成果。同時其他沒有做成功的同學(xué)提出了以下不同想法,你認(rèn)為正確的是()A.繞制線圈時,如果沒有漆包線,可以用普通的銅導(dǎo)線代替B.線圈兩端(作為轉(zhuǎn)軸)的漆皮應(yīng)全部刮去,這樣才可持續(xù)轉(zhuǎn)動C.線圈兩端(作為轉(zhuǎn)軸)的漆皮在同一側(cè)刮去半周,這樣才可持續(xù)轉(zhuǎn)動D.此電動機模型是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的【練習(xí)12】電磁感應(yīng)現(xiàn)象利用如圖所示的裝置,讓閉合電路中的一部分導(dǎo)體AB在磁場中運動,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,記錄在表中。已知當(dāng)電流從電流表的左側(cè)接線柱流入時,指針向左偏轉(zhuǎn);從右側(cè)接線柱流入時,指針向右偏轉(zhuǎn);實驗次數(shù)導(dǎo)體棒移動情況電流表指針偏轉(zhuǎn)情況1豎直向上不偏轉(zhuǎn)2豎直向下不偏轉(zhuǎn)3水平向左向右偏轉(zhuǎn)4水平向右向左偏轉(zhuǎn)根據(jù)表中記錄的實驗信息,完成下列問題:(1)由第1、2兩次實驗可知,導(dǎo)體棒AB平行于磁感線運動,閉合回路中(填“會”或“不會”)產(chǎn)生感應(yīng)電流;(2)由第3、4兩次實驗可知,導(dǎo)體棒AB中感應(yīng)電流的方向與的方向有關(guān);如果固定導(dǎo)體棒AB,水平向右移動磁鐵,電流表的指針向偏轉(zhuǎn);(3)小明將電流表換成完好的小燈泡,再做第3、4兩次實驗時小燈泡不亮,最可能的原因是?!揪毩?xí)13】發(fā)電機如圖甲是發(fā)電機原理的示意圖,工作時能轉(zhuǎn)化為能。圖乙中的“○”表示導(dǎo)線ab,當(dāng)它在磁場中分別轉(zhuǎn)動到1~4位置時,運動方向已用箭頭標(biāo)出,則沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生的位置是(選填“1”、“2”、“3”或“4”)?!揪毩?xí)14】電磁綜合電與磁現(xiàn)象是人類探索自然的一個重要方面,請閱讀材料回答問題。
(1)第一個發(fā)現(xiàn)電能生磁的是實驗。(2)下列關(guān)于法拉第發(fā)電機的說法正確的是。A.發(fā)電機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動B.發(fā)電機實現(xiàn)了電能向機械能的轉(zhuǎn)化C.感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體切割磁感線的方向和磁場方向無關(guān)D.發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象(3)為了認(rèn)識電磁炮的一些特性,某興趣小組的同學(xué)制作了一個電磁炮模型,其原理如圖所示。在螺線管中通較強電流一小段時間后迅速斷電。通電過程中撞針受力迅速前移,推動炮彈射出炮管。圖中撞針最有可能使用的材質(zhì)是。
A、塑料
B、鐵
C、銅
D、鋁1.我國是世界上最早使用指南針的國家,東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載到:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。那么,司南的“柢”相當(dāng)于磁體的(
)A.S極 B.N極 C.可能S極 D.可能N極2.關(guān)于磁體、磁場和磁感線,以下說法中正確的是()A.鐵和鋁都能夠被磁體吸引 B.磁感線從磁體的S極出來,回到磁體的N極C.磁感線是磁場中真實存在的曲線 D.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的3.近幾年,風(fēng)力發(fā)電建設(shè)得非???,如圖所示為風(fēng)力發(fā)電機,下列與風(fēng)力發(fā)電機工作原理相同的是()A. B. C. D.4.如圖所示,a是閉合電路中的一根垂直于紙面的導(dǎo)體,它在磁場中沿圖示的方向運動時,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.B.C.D.5.人工心臟泵可短時間代替心臟工作,其結(jié)構(gòu)如圖所示,線圈AB固定在活塞的柄上,泵室通過單向閥門與血管相通。閥門S1只能向泵室外側(cè)開啟,閥門S2只能向泵室內(nèi)側(cè)開啟。人工心臟泵工作時,以下說法不正確的是()
A.線圈AB中應(yīng)通入方向周期性改變的電流B.電流從線圈A端流入時,磁鐵吸引活塞柄C.電流從線圈B端流入時,血液流出泵室D.人工心臟泵每分鐘“跳動”的次數(shù)由線圈中電流的大小決定6.如圖所示,彈簧測力計下掛著鐵塊P,其正下方的水平地面上放著條形磁鐵Q,P和Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知P和Q的重力分別為G和3G,若彈簧測力計的示數(shù)為4G,則下列說法正確的是()
A.Q所受的重力與P對Q的吸引力是一對平衡力B.P對彈簧測力計的拉力大小為GC.Q對地面的壓力為2GD.P對Q的吸引力大于Q對P的吸引力7.(多選)如圖,小磁針指向和磁感線、通電螺線管兩端的極性標(biāo)注作圖中正確的是(
)A.B.C. D.8.(多選)一條形磁鐵放在水平桌面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(如圖所示);下列敘述中,正確的是(
)
A.閉合開關(guān)前,電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用B.閉合開關(guān)后,條形磁鐵受到桌面向右的摩擦力C.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動時電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大D.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動過程中,若條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則它受到桌面的摩擦力大小保持不變9.2021年1月13日,我國自主研發(fā)設(shè)計的世界首臺高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車下線,設(shè)計時速620km,標(biāo)志著我國高速列車邁向新的高度,如圖甲是磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)圖,圖乙是另一種磁懸浮列車的設(shè)計原理圖,A是磁性穩(wěn)定的電磁鐵,安裝在鐵軌上,B是安裝在車身上(緊靠鐵軌上方)電阻非常小的螺線管,B中的電流方向如圖乙所示,下列說法正確的是()A.甲圖中,要使列車懸浮起來,車身線圈的上端是S極B.甲圖中,該磁懸浮列車是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C.乙圖中,通電螺線管B的上方是S極D.乙圖中,要使通電螺線管的磁性減弱,可以減少線圈匝數(shù)10.如圖所示,在螺線管中插入一根鐵棒,把小磁針放到螺線管周圍不同位置。通電后,小磁針靜止時N極指向正確的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁11.如圖是一種水位自動報警器的原理圖,下列說法正確的是()A.使電磁鐵對銜鐵的吸引力變大,可以適當(dāng)增大電源A的電壓B.使電磁鐵對銜鐵的吸引力變大,可以適當(dāng)減少電磁鐵的線圈匝數(shù)C.當(dāng)水位升高到金屬塊A處時,紅燈亮,綠燈滅D.當(dāng)水位升高到金屬塊A處時,紅燈滅,綠燈亮12.在科學(xué)晚會上,小明所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節(jié)目,其原理如圖所示,甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中,兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成閉合電路。用手推動甲線圈擺動時,乙線圈會隨之?dāng)[動,對于這個過程,下列說法正確的是()A.推動甲線圈擺動時電能轉(zhuǎn)化為機械能B.甲線圈相當(dāng)于電源,乙線圈相當(dāng)于用電器C.乙線圈隨之?dāng)[動時機械能轉(zhuǎn)化為電能D.乙線圈擺動的原理與電動機相同13.關(guān)于電與磁,下列說法正確的是()A.甲圖中小磁針的旋轉(zhuǎn)是由于奧斯特發(fā)現(xiàn)的通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用B.乙圖是發(fā)電機的原理圖,閉合回路部分導(dǎo)體做切割磁感線運動會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.丙圖在生活中的應(yīng)用是動圈式話筒,也被稱作電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.丁圖閉合開關(guān)后,吸起大頭針的數(shù)目不同,說明電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)有關(guān)14.如圖甲是某家庭電路連接示意圖,圖乙為電路中空氣開關(guān)的原理圖,P為電磁鐵,Q為銜鐵,S為開關(guān)。下列分析正確的是(
)
A.手機充電器接入兩孔插座后空氣開關(guān)跳閘,一定是電路的總功率過大B.將電飯鍋接入甲圖三孔插座,電飯鍋的金屬外殼通過1孔接地C.圖乙中P的左端為N極D.電流過大時,圖乙中P的磁性增強,吸引Q向左偏轉(zhuǎn),彈簧拉起S切斷電路15.將縫衣針磁化后,與其他器材組成圖甲所示的指南針,當(dāng)它靜止后,針尖指北,則針尖是(選填“N”或“S”)極;圖乙中的揚聲器與原理相同,圖丙中的話筒與原理相同(選填“電動機”或“發(fā)電機”)。16.如圖所示的導(dǎo)體棒ab和cd分別置于左右兩個蹄形磁鐵的磁場中,兩導(dǎo)體棒通過導(dǎo)線串聯(lián),G是靈敏電流計,構(gòu)成一個閉合回路。(1)使ab向運動,或cd向運動(前兩空選填“南北”或“東西”),G的表針會發(fā)生偏轉(zhuǎn);(2)將靈敏電流計G拆下?lián)Q上干電池,電路接通瞬間,ab向東運動,則cd向運動,此過程導(dǎo)體棒cd發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化是?!敬鸢浮浚?)東西南北(2)南電能轉(zhuǎn)化為機械能17.如圖所示,請按要求連接電路,使得開關(guān)S閉合后,兩個通電螺線管相互排斥;標(biāo)出小磁針靜止時的N極。18.如圖所示,閉合開關(guān)后彈簧測力計示數(shù)減小,請標(biāo)出電源右端的極性并在虛線框內(nèi)的磁感線上畫出其方向。
19.小華利用如圖所示的實驗器材和許多大頭針,設(shè)計了探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗裝置:(1)實驗中是通過觀察,來確定電磁鐵磁性的強弱。(2)為了研究磁性強弱與匝數(shù)的關(guān)系,應(yīng)將另一個匝數(shù)不同的電磁鐵聯(lián)在電路中,使兩電磁鐵中的相等。根據(jù)實驗現(xiàn)象可得出的結(jié)論是。(3)在與同學(xué)們交流討論時,小明所在的二實驗小組經(jīng)過提出一個問題:“當(dāng)線圈中的電流火熱匝數(shù)一定時,電磁鐵的磁性強弱會不會還與線圈內(nèi)鐵芯大小有關(guān)?”老師針對上述問題,又給了小明這一組大鐵釘和小鐵針、大銅針和小銅針各一枚,小明思考片刻,選擇了兩個鐵針又開始進(jìn)行了實驗探究,請思考,為什么不選擇兩個銅針進(jìn)行實驗探究呢?答:20.用一個鐵釘、一節(jié)電池、一根電線和一個紐扣強磁鐵,可組裝成一個演示用的簡易電動機,組裝過程如圖所示。(1)圖乙中,把鐵釘和磁鐵連起來后就能豎直地吸在電池的正極上,若磁鐵的S極朝上,N極朝下,則磁化后的鐵釘?shù)募舛藶椋ㄟx填“N”或“S”)極;(2)圖丙中,用電線把電池的負(fù)極和磁鐵連接起來,就有電流通過磁鐵和鐵釘,通過鐵釘?shù)碾娏鞣较蚴牵ㄟx填“自下而上”或“自上而下”),磁鐵上的電流由于受到的作用而帶動鐵釘開始旋轉(zhuǎn);(3)演示時,若要改變鐵釘?shù)霓D(zhuǎn)動方向,可以改變方向。21.如圖所示,使線圈位于兩磁極間,請你看圖回答下列問題:
(1)通電后,圖1中ab段導(dǎo)線的電流方向是(選擇“由a到b”、“由b到a”);(2)圖1中ab段導(dǎo)線受磁場力的方向向上,用箭頭標(biāo)示出圖3中ab段導(dǎo)線所受磁場力的方向;線圈轉(zhuǎn)過圖2所示位置,用(填寫一種器材名稱)可使線圈靠磁場力繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動至少半圈,這是因為導(dǎo)體在磁場中運動的方向與方向有關(guān);(3)若把圖1中的電源換為電阻,快速轉(zhuǎn)動線圈,電阻發(fā)熱,此過程機械能先轉(zhuǎn)化為能再轉(zhuǎn)化為能。22.為了探究產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件,楊康和楊過兩位同學(xué)找到了蹄形磁體、導(dǎo)體棒AB、電流表、靈敏電流計、開關(guān)、導(dǎo)線、多匝線圈等器材,設(shè)計了如圖所示的兩個實驗裝置。(1)實驗時,他們閉合開關(guān)后,向左或向右移動導(dǎo)體棒AB,甲圖中電流表的指針均未發(fā)生偏轉(zhuǎn),乙圖中靈敏電流計的指針發(fā)生了左右偏轉(zhuǎn),經(jīng)檢查,全部實驗器材均無故障且連接無誤。請你猜想電流表指針不偏轉(zhuǎn)的原因是;(2)乙圖中,閉合開關(guān),楊康同學(xué)將導(dǎo)體棒AB在豎直方向向上或向下運動,靈敏電流計的指針均不發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是因為;(3)乙圖中,閉合開關(guān),導(dǎo)體棒AB向左運動時,靈敏電流計的指針向左偏轉(zhuǎn),導(dǎo)體棒AB向右運動時,靈敏電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),說明導(dǎo)體棒AB切割磁感線的方向不同時,;(4)乙圖中,閉合開關(guān),導(dǎo)體棒AB快速做切割磁感線運動時,靈敏電流計的指針偏轉(zhuǎn)幅度更大,請你根據(jù)這個現(xiàn)象提出一個較為合理的猜想;(5)乙圖中,若將導(dǎo)體棒AB換成一個多匝線圈,重復(fù)上述步驟(4),可以觀察到的現(xiàn)象是:。23.電與磁之間存在著相互聯(lián)系,彰顯物理現(xiàn)象的對稱、統(tǒng)一之美。(1)如圖1所示,小宇利用干電池、導(dǎo)線和小磁針進(jìn)行實驗;通電后小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),斷電后小磁針復(fù)位。實驗表明;(2)小宇又將直導(dǎo)線繞成螺線管形狀,在螺線管的兩端各放一個小磁針,并在硬紙板上均勻地撒滿鐵屑。通電后觀察小磁針的指向及鐵屑的排列情況,如圖2所示。實驗結(jié)果表明:通電螺線管外部的磁場與的磁場一樣;在實驗的過程中,小宇發(fā)現(xiàn),螺線管內(nèi)部的鐵屑,在通電后也變得有規(guī)則的排列,這說明,通電后,螺線管內(nèi)部也有磁場,他想,通電螺線的內(nèi)部磁場方向是怎樣的呢?于是他在通電螺線管的內(nèi)部放入一個小磁針,發(fā)現(xiàn)小磁針靜止時,北極的指向如圖3所示,則通電螺線管內(nèi)部磁場方向是(選填“北極指向南極”或“南極指向北極”);(3)小宇想:將通電的導(dǎo)線放入磁場中會不會受到力的作用呢?他用圖4所示的裝置進(jìn)行探究。閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線向外運動,若小宇改變導(dǎo)線中電流的方向,則導(dǎo)線運動的方向(選填“不變”或“改變”)。在這個過程中是將能轉(zhuǎn)化為能;運用此原理制成(選填“電動機”或“發(fā)電機”);
專題06電與磁清單01磁現(xiàn)象磁場一、磁現(xiàn)象1、磁性:物體能夠吸引鐵、鎳、鈷等物質(zhì)的性質(zhì)。2、磁體:具有磁性的物體叫磁體。(1)具有指向性:自由轉(zhuǎn)動的磁體靜止時總是一端指北,另一端指南,即指向南北方向。(2)磁體分為天然磁體和人造磁體,天然磁體包括磁鐵礦石,人造磁體包括條形磁體、蹄形磁體、環(huán)形磁體、小磁針等。3、磁極:磁體上磁性最強的部分叫磁極。(1)任何磁體都有兩個磁極,指南的一極叫南極(S),指北的一極叫北極(N)。(2)磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極互相排斥,異名磁極互相吸引。4、磁化:使原來沒有磁性的物體獲得磁性的過程。(1)磁化的兩種方法:一是接觸或靠近磁體;二是用磁體的一極沿同一方向多次摩擦。(2)鐵、鎳、鈷等物質(zhì)能被磁化,稱為磁性材料,非磁性材料不能被磁化。(3)鐵磁化后磁性容易消失,叫軟磁性材料,鋼磁化后磁性不容易消失,叫硬磁性材料。二、磁場1、磁場:磁體周圍存在一種看不見、摸不著的物質(zhì),稱為磁場。2、磁場的作用:對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用。3、磁場的方向:物理學(xué)中把小磁針靜止時北極所指的方向規(guī)定為該點的磁場方向,在磁場中的任意一個位置的磁場方向只有一個。4、磁感線:把小磁針在磁場中排列情況,用一根帶箭頭的曲線畫出來,形象地描述磁場,這樣的曲線叫做磁感線。(1)磁感線只是假想的曲線,是幫助我們描述磁場而模擬出的(理想模型),實際并不存在,但磁場是客觀存在的;(2)磁體外部的磁感線從N極出發(fā)回到S極,在磁體內(nèi)部從S極出發(fā)回到N極,磁感線是閉合曲線;(3)磁體周圍的磁感線是立體分布的,磁感線的疏密程度表示磁性強弱,磁感線越密集,磁場越強,磁感線越稀疏,磁場越弱;(4)磁場中某點的磁場方向、磁感線方向、小磁針靜止時北極指的方向相同;(5)任何兩條磁感線都不會相交。因為磁場中某點的磁場方向只有一個確定的方向。(6)磁極周圍的磁感線:三、地磁場1、地磁場:地球周圍存在的磁場叫做地磁場,地磁場的形狀與條形磁體的磁場很相似。2、地磁的北極在地理位置的南極附近,而地磁的南極則在地理位置的北極附近。3、指南針屬于磁體,靜止時,總是指南北方向,是因為受到了地磁場的作用。4、地磁的南北極與地理的南北極并不重合,它們的交角稱磁偏角,這一現(xiàn)象是我國宋代學(xué)者沈括最早記述的。清單02電生磁一、電流的磁效應(yīng):1、定義:通電導(dǎo)線周圍存在與電流方向有關(guān)的磁場,這種現(xiàn)象叫電流的磁效應(yīng)。2、奧斯特實驗:(1)實驗操作及現(xiàn)象:①將小磁針放在方向的直導(dǎo)線正下方,小磁針靜止,N極指向北,如圖甲;②觸接電源,小磁針的N極向紙外偏轉(zhuǎn),如圖乙;③將電源正負(fù)極對調(diào),再次接觸電源,小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn),如圖丙。(2)說明:①通電導(dǎo)線周圍存在磁場,且磁場的方向和電流方向有關(guān)。注意:由于小磁針受到地磁場的作用,要指南北方向,為了觀察到明顯的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象,應(yīng)使電流產(chǎn)生的磁場方向為東西方向,故應(yīng)使把導(dǎo)線南北放置。(3)丹麥物理學(xué)家奧斯特是歷史上第一個揭示了電與磁之間聯(lián)系的科學(xué)家。二、通電螺線管的磁場1、螺線管(線圈)——把導(dǎo)線繞在圓筒上,就做成了螺線管(線圈),相鄰導(dǎo)線的電流方向相同,通電時產(chǎn)生的磁場相互疊加,從而磁場增強。2、通電螺線管的磁場磁場特點:(1)通電螺線管外部磁場與條形磁體的磁場相似。(2)通電螺線管的兩端相當(dāng)于條形磁體兩個磁極,通電螺線管的極性可用電流方向來改變。(3)通電螺線管外部磁感線方向由N極指向S極,通電螺線管內(nèi)部磁感線方向由S極指向N極。(4)通過電流越大,磁性越強;線圈匝數(shù)越多,磁性越強;插入軟鐵芯,磁性大大增強。三、安培定則:1、內(nèi)容:用右手握住螺線管,讓四指指向螺線管中電流方向,則拇指所指的那端就是螺線的N極,如圖所示:2、安培定則的使用可以分三步進(jìn)行:確定螺線上電流的繞線方向;由環(huán)繞方向確定右手的握法;由握法確定拇指的指向(拇指所指的那段就是通電螺線管的N極)。清單03電磁鐵電磁繼電器一、電磁鐵1、定義:內(nèi)部插有鐵芯的通電螺線管2、原理:電流的磁效應(yīng)3、探究影響電磁鐵磁性強弱的因素實驗(1)電磁鐵磁性強弱的影響因素:線圈匝數(shù)多少、電流大小。(2)實驗中用到的方法:①轉(zhuǎn)換法:電磁鐵的磁性無法直接觀察,是通過它吸引大頭針的多少來反映的;②控制變量法:電磁鐵的磁性和多個因素有關(guān),在探究中要采用控制變量法。當(dāng)電流大小一定時,電磁鐵的線圈匝數(shù)越多,磁性越強;當(dāng)線圈匝數(shù)一定時,通過電磁鐵的電流越大,磁性越強。4、優(yōu)點:(1)磁性有無可由通斷電來控制;(2)磁性強弱可由電流大小來控制;(3)磁極可由電流方向來控制。5、應(yīng)用:電磁起重機;電磁選礦機;電鈴;電磁繼電器;全自動洗衣機的進(jìn)水、排水閥門,衛(wèi)生間里應(yīng)式?jīng)_水器的閥門;磁懸浮列車二、電磁繼電器1、電磁繼電器是利用低電壓、弱電流電路的通斷,來間接地控制高電壓、強電流電路通斷的裝置。2、實質(zhì):電磁繼電器就是利用電磁鐵來控制工作電路的一種開關(guān)。3、電磁繼電器的構(gòu)成:由電磁鐵、銜鐵、彈簧、觸點(靜觸點、動觸點)組成;電磁繼電器工作電路是由低壓控制電路和高壓工作電路兩部分構(gòu)成,低壓控制電路是由電磁鐵、低壓電源和開關(guān)組成;高壓工作電路由機器(電動機等)、高壓電源、電磁繼電器的觸點部分組成。4、工作原理:當(dāng)較低的電壓加在接線柱D、E兩端,較小的電流流過線圈時,電磁鐵把銜鐵吸下,使B、C兩個接線柱所連的觸點接通,較大的電流就可以通過B、C帶動機器工作;當(dāng)線圈斷電后,電磁鐵磁性消失,銜鐵在彈簧的作用下被釋放,動觸點B與靜觸點A接觸。5、作用:a.實現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作;b.利用低電壓、弱電流來控制高電壓、強電流;c.實現(xiàn)自動控制。清單04電動機一、磁場對通電導(dǎo)線的作用:1、實驗裝置:2、實驗過程:①把導(dǎo)線ab放在磁場里,接通電源,導(dǎo)體棒ab就會運動起來,說明導(dǎo)體棒受到力的作用;②把電源的正負(fù)極對調(diào)后接入電路,導(dǎo)體棒ab會向相反方向運動,說明導(dǎo)體棒ab受力的作用與電流方向有關(guān);③保持導(dǎo)線ab中的電流方向不變,把蹄形體上下磁極調(diào)換一下,導(dǎo)體棒ab的運動方向與②中相反,說明導(dǎo)體棒ab受力的作用與磁場方向有關(guān)。3、結(jié)論:通電導(dǎo)體在磁場里受到力的作用,力的方向與磁場方向和電流方向有關(guān)。當(dāng)電流方向或磁感線方向兩者中的一個發(fā)生改變時,力的方向也隨之改變;當(dāng)電流方向和磁感線方向兩者同時都發(fā)生改變時,力的方向不變。二、電動機:1、構(gòu)成:電動機是由轉(zhuǎn)子和定子兩部分組成的。2、原理:電動機是根據(jù)通電線圈在磁場中因受力而發(fā)生轉(zhuǎn)動的原理制成的。3、能量轉(zhuǎn)化:電能轉(zhuǎn)化為機械能。4、直流電動機的工作過程:通電線圈在磁場中會發(fā)生轉(zhuǎn)動當(dāng)線圈的平面與磁場垂直時,就會停止轉(zhuǎn)動如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間,不改變其中的電流方向,線圈將會反向轉(zhuǎn)動回去如果在線圈靠慣性越過平衡位置的瞬間,立刻改變其中的電流方向,線圈就會繼續(xù)轉(zhuǎn)動下去,換向器就是完成電流改變的的部件換向器的作用:當(dāng)線圈剛轉(zhuǎn)過平衡位置時,能自動改變線圈中電流的方向,使線圈連續(xù)轉(zhuǎn)動。5、改變電動機轉(zhuǎn)動方向的方法:改變電流方向(交換電壓接線)或改變磁感線方向(對調(diào)磁極)。6、提高電動機轉(zhuǎn)速的方法:增加線圈匝數(shù)、增加磁體磁性、增大電流。清單05發(fā)電機一、探究什么情況下磁可以生電:(1)實驗器材及裝置圖:AB是導(dǎo)體棒,一般用鋁棒。(2)實驗方法:①轉(zhuǎn)換法:a.通過觀察靈敏電流計指針是否偏轉(zhuǎn)判斷電路中是否產(chǎn)生感應(yīng)電流;b.通過觀察電流計指針的偏轉(zhuǎn)方向,判斷感應(yīng)電流的方向。②控制變量法:a.探究感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動方向的關(guān)系時,控制磁場的方向不變,改變導(dǎo)體的運動方向;b.探究感應(yīng)電流的方向與磁場方向的關(guān)系時,控制導(dǎo)體運動的方向不變,改變磁場的方向;c.探究感應(yīng)電流的大小與導(dǎo)體運動速度的關(guān)系時,控制磁場和導(dǎo)體運動方向不變,改變導(dǎo)體的運動速度。(3)實驗結(jié)論:閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時會產(chǎn)生感應(yīng)電流;感應(yīng)電流的方向跟磁場方向和導(dǎo)體切割磁感線運動的方向有關(guān);感應(yīng)電流的大小跟磁場強度和導(dǎo)體切割磁感線運動的速度有關(guān),磁場越強,導(dǎo)體切割磁感線的速度越快,感應(yīng)電流越大。二、電磁感應(yīng)現(xiàn)象:1、發(fā)現(xiàn):1831年英國物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)的;2、內(nèi)容: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)體中就會有電流產(chǎn)生(感應(yīng)電流);3、感應(yīng)電流:(1)生產(chǎn)條件:閉合電路、一部分導(dǎo)體在磁場中、部分導(dǎo)體做切割磁感線運動;(2)感應(yīng)電流的方向:與導(dǎo)線切割磁感線的方向有關(guān),還與磁場方向有關(guān)。只將切割磁感線的方向或磁場方向改變,電流的方向?qū)l(fā)生改變;如果切割磁感線的方向和磁場方向同時改變,電流的方向不變;(3)感應(yīng)電流的大小:與導(dǎo)體切割磁感線的快慢有關(guān),還與與磁場的強弱有關(guān)。導(dǎo)體切割磁感線的速度越快,磁場越強,感應(yīng)電流越大4、能量轉(zhuǎn)化:機械能轉(zhuǎn)化為電能;5、應(yīng)用:發(fā)電機三、發(fā)電機1、發(fā)電機原理:電磁感應(yīng)現(xiàn)象2、結(jié)構(gòu):發(fā)電機主要由轉(zhuǎn)子和定子組成。3、工作過程:轉(zhuǎn)子位置轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到與磁感線垂直位置時,線圈不切割磁感線,沒有電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過平衡位置時,線圈切割磁感線,線圈中有電流轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到與磁感線垂直位置時,線圈不切割磁感線,沒有電流轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時,切割磁感線方向發(fā)生改變,線圈中有電流線圈到達(dá)平衡位置,又繼續(xù)下一個循環(huán)。線圈中就不斷有電流產(chǎn)生示意圖0電流變化總結(jié):三種電磁現(xiàn)象的比較:比較項目電流的磁效應(yīng)(電生磁)電磁感應(yīng)現(xiàn)象(磁生電)通電導(dǎo)線在磁場中受力發(fā)現(xiàn)者奧斯特法拉第安培原理圖
(實物圖)由器材判斷類型有電源無磁體有磁體,無電源有電源,有磁體原因?qū)Ь€(螺線管)中有電流通過閉合電路的一部分導(dǎo)體,在磁場中做切割磁感線運動通電導(dǎo)體(線圈)在磁場中,且電流方向與磁感線方向不平行結(jié)果電流周圍產(chǎn)生磁場產(chǎn)生感應(yīng)電流受到力的作用能的轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為磁場能機械能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為機械能影響因素磁場方向與電流方向方向有關(guān)感應(yīng)電流的方向與磁場方向和導(dǎo)體運動方向有關(guān)導(dǎo)體受力運動的方向和磁場方向和電流方向有關(guān)實際應(yīng)用電磁鐵、電磁繼電器發(fā)動機、動圈式話筒電動機、聽筒、揚聲器、電表即時練習(xí)【練習(xí)1】磁性、磁體、磁極(多選)人類最早的磁化技術(shù)出現(xiàn)在我國宋代。據(jù)《武經(jīng)總要》記載,如圖所示,古人先將魚形鐵燒紅,令鐵魚頭尾指向南北,然后將其放入水中冷卻,依靠地磁場獲得磁性,再將其放入水中漂浮,制成指南魚,圖中是它靜止時的指向。下列判斷正確的是()A.魚形鐵能被磁體吸引 B.指南魚周圍存在磁感線C.指南魚魚頭應(yīng)標(biāo)注“N” D.指南魚的腹部磁性最強【答案】AC【解析】磁性是指能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì),魚形鐵是用鐵制成的,能被磁體吸引,故A正確;指南魚被磁化后,周圍存在磁場,而磁感線實際不存在,是為了描述磁場的分布假想的曲線,故B錯誤;地磁場的南極在地球的北極附近,地磁場的北極在地球的南極附近,如圖所示,指南魚魚頭指向北方,根據(jù)異名磁極相互吸引,指南魚魚頭應(yīng)標(biāo)注“N”,故C正確;指南魚是一個磁體,兩個磁極位置的磁性最強,中間位置磁性最弱,所以指南魚的腹部磁性最弱,故D錯誤。故選AC?!揪毩?xí)2】磁極間的相互作用
網(wǎng)課期間,老師布置了作業(yè):怎樣檢驗一根鐵棒是否有磁性?楊陽同學(xué)列舉了如下兩種方法:(1)如圖甲,將鐵棒的一端靠近小磁針的N極,互相吸引,將另一端靠近小磁針N極,也互相吸引,說明鐵棒(選填“有”或“無”)磁性;如果鐵棒的一端與小磁針的N極互相吸引,另一端與小磁針的N極互相排斥,說明鐵棒(選填“有”或“無”)磁性。(2)如圖乙,水平向右移動鐵棒,彈簧測力計的示數(shù)有變化,說明鐵棒(選填“有”或“無”)磁性。【答案】(1)無有(2)有【解析】(1)如果鐵棒的兩端都能與小磁針N極相吸引,根據(jù)“同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引”可知,鐵棒不可能是磁體,所以無磁性。如果鐵棒的一端與小磁針的N極互相吸引,另一端與小磁針的N極互相排斥,根據(jù)“同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引”可知,鐵棒有磁性。(2)如圖乙,水平向右移動鐵棒,彈簧測力計的示數(shù)有變化,說明鐵塊受到鐵棒的作用力且力的大小發(fā)生變化;由于磁體具有吸引鐵的性質(zhì),且磁體的磁極磁性最強,中間磁性最弱,所以鐵棒有磁性?!揪毩?xí)3】磁化和磁性材料如圖所示,用一根條形磁鐵的S極在一根鋼條上由A端移向B端而使鋼條磁化,則鋼條磁化后的磁性是()A.A端是N極 B.A端是S極 C.鋼條不具有磁性 D.磁極不好判斷【答案】B【解析】用磁鐵的一極在鋼棒AB上從A向B反復(fù)摩擦幾后,鋼棒就具有了磁性,這種現(xiàn)象稱為磁化;在磁鐵和鋼棒最后接觸的位置上,即磁鐵的N極與鋼棒的B端相互接觸時的位置,鋼棒的B端與磁鐵的S極相互吸引,根據(jù)磁極間的相互作用:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引知,B端為N極,則A端為S極。故選B?!揪毩?xí)4】磁場與磁感線關(guān)于磁場和磁感線,下列說法中正確的是()A.磁場和磁感線都是磁體周圍空間真實存在的B.磁體之間的吸引或排斥,不都是通過磁場來實現(xiàn)的C.磁體周圍的磁感線是從磁體N極發(fā)出,回到磁體S極D.地磁場的磁感線是從地球北極附近發(fā)出回到地球南極附近【答案】C【解析】磁感線是人們?yōu)榱朔奖阊芯看艌?,在磁體周圍畫的帶箭頭的曲線,這些曲線在磁場中根本不存在,故A錯誤;磁場的基本性質(zhì)是對其中的磁體有磁力作用,磁體間的吸引或排斥作用是通過磁場實現(xiàn)的,故B錯誤;對于磁體,其外部的磁感線是從N極指向S極;其內(nèi)部是由S極指向N極,故C正確;地球是一個大磁體,地磁南極在地理北極附近,地磁的極在地理的南極附近,因此地磁場的磁感線是從地球南極附近發(fā)出回到地球北極附近,故D錯誤。故選C。【練習(xí)5】地磁場如圖所示,地磁北極的位置最可能是()A.a(chǎn) B.b C.c D.d【答案】C【解析】地球是一個巨大的磁體,周圍存在磁場;地磁體的南極在地球北極附近,地磁體的北極在地球南附近,地理兩極和地磁兩極不重合,存在著磁偏角,圖中d是地理南極,所以c是地磁北極,故C正確。故選C?!揪毩?xí)6】電流的磁效應(yīng)某校九年級一班物理興趣小組的同學(xué),學(xué)習(xí)了磁現(xiàn)象的知識后,懷著極大的興趣對下列實驗進(jìn)行了探究。
如圖甲,將小磁針放在南北方向的直導(dǎo)線正下方,小磁針靜止,N極指向北。如圖乙觸接電源,小磁針的N極向紙外偏轉(zhuǎn)。斷開連接后,小磁針恢復(fù)到圖甲位置。如圖丙,將電源正負(fù)極對調(diào),再次觸接電源,小磁針的N極向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。則:(1)通電導(dǎo)線周圍存在磁場,且磁場的方向與有關(guān);(2)斷開電源后,小磁針恢復(fù)到圖甲狀態(tài),這是因為小磁針受到了的作用;(3)如圖丁所示,高速電子束飛過小磁針上方時,小磁針將發(fā)生如圖(選填“乙”或“丙”)所示方向的偏轉(zhuǎn);【答案】(1)電流方向(2)地磁場(3)乙【解析】(根據(jù)甲、乙、丙三圖可知:通電導(dǎo)線周圍存在磁場,且磁場的方向與電流方向有關(guān)。②[2]斷開電源后,小磁針靜止,N極指向北,是因為受地磁場作用。③[3]電子在小磁針上方飛過,因為電子束帶負(fù)電,所以當(dāng)電子束從左向右運動時,電流的方向應(yīng)從右向左,與圖乙相同?!揪毩?xí)7】電流周圍的磁場小航做“探究通電螺線管外部磁場的方向”實驗。
(1)在固定有螺線管的硬紙板上均勻地撤滿鐵屑,通電后輕敲紙板,觀察鐵屑的排列形狀如圖甲所示,說明通電螺線管外部磁場與磁體的磁場相似,在實驗中(選填“可以”或“不可以”)用銅屑代替鐵屑顯示磁場分布;(2)對調(diào)乙圖中電源的正負(fù)極,閉合開關(guān),小磁針的指向也隨之對調(diào),說明通電螺線管外部磁場方向與有關(guān);(3)若在圖乙所示的螺線管旁放一個小磁針,閉合開關(guān)時,小磁針N極將(選填“順時針”或“逆時針”)旋轉(zhuǎn)?!敬鸢浮浚?)條形不可以(2)電流方向(3)逆時針【解析】(1)根據(jù)鐵屑的排列形狀可知,通電螺線管周圍的鐵屑分布與條形磁體類似,所以通電螺線管外部磁場與條形磁體的磁場相似。銅是非磁性物質(zhì),所以在實驗中不可以用銅屑代替鐵屑顯示磁場分布。(2)對調(diào)乙圖中電源的正負(fù)極,閉合開關(guān),螺線管中的電流方向改變,小磁針的指向也隨之對調(diào),說明通電螺線管外部磁場方向與電流方向有關(guān)。(3)根據(jù)安培定則可知,圖乙中通電螺線管的左側(cè)為S極,右側(cè)為N極,由于同名磁極互相排斥,因此小磁針N極將逆時針旋轉(zhuǎn)。【練習(xí)8】電磁作圖如圖所示,閉合開關(guān)時,通電螺線管旁邊的小磁針S極發(fā)生逆時針偏轉(zhuǎn)。請判定通電螺線管的極性、判斷電源的“+”“-”極、標(biāo)出P點的磁感線方向?!敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥恳驗楫惷艠O相互吸引,根據(jù)小磁針S極逆時針偏轉(zhuǎn)可知通電螺線管左側(cè)為N極,右側(cè)為S極;在磁體外部,磁感線方向從N極出發(fā),指向S極,所以P點磁感線方向向右;根據(jù)安培定則可知通電螺線管前排導(dǎo)線中電流方向向上,所以電源右端為正極,左端為負(fù)極,如圖所示。【練習(xí)9】電磁鐵和電磁繼電器1、小紅和小剛在探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關(guān)的實驗時,作出了如下猜想:猜想A:電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性猜想B:通電的電磁鐵的磁性與線圈的匝數(shù)有關(guān)猜想C:通電的電磁鐵的磁性與電流大小有關(guān)為了驗證上述猜想是否正確,小紅和小剛共同設(shè)計了以下實驗方案:用漆包線在大鐵釘上繞制若干圈,制成簡單的電磁鐵。實驗中觀察到的現(xiàn)象如圖a、b、c、d所示,請你完成如下填空:(1)通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同,來判斷它的不同;(2)通過比較兩種情況,可以驗證猜想A是正確的;(3)通過比較d中甲、乙兩電磁鐵,可得實驗論:。【答案】(1)磁性強弱(2)a、b(3)在電流一定時,電磁鐵線圈匝數(shù)越多,磁性越強【解析】(1)實驗中電磁鐵的磁性無法直接比較,利用轉(zhuǎn)換法可以通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目多少的不同,來判斷它的磁性強弱不同。(2)通過比較a、b兩種情況,a斷電時沒有磁性,b通電時有磁性,可以驗證猜想A是正確的。(3)[3]通過比較d中甲、乙兩電磁鐵,因為串聯(lián)電流相等,線圈匝數(shù)不同,吸引大頭針的多少不同,可得實驗論:在電流一定時,電磁鐵線圈匝數(shù)越多,磁性越強。2、為了安全,電梯都設(shè)置、了超載自動報警系統(tǒng),其工作原理如圖所示。壓敏電阻R2的阻值會隨壓力的增大而減小。當(dāng)電梯所載人數(shù)增多時,控制電路中的電流會(選填“增大”或“減小”),電磁鐵的磁性會(選填“增強”或“減弱”)。當(dāng)電梯超載時,觸點K與觸點(選填“A”或“B”)接觸,電鈴發(fā)出報警鈴聲?!敬鸢浮吭龃笤鰪夿【解析】當(dāng)電梯所載人數(shù)增多時,在控制電路中,壓敏電阻R2受到的壓力會增大,其阻值減小,電路中的總電阻減小;根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流增大時電磁鐵的磁性增強。壓敏電阻R2受到的壓力增大時,其阻值減小,控制電路中的電流增大,從而使電磁鐵的磁性增強,磁性達(dá)到一定程度時,銜鐵被電磁鐵吸住,觸點K與觸點B接觸,電鈴報警,所以電梯超載時,電鈴響起,且電梯不工作?!揪毩?xí)10】磁場對通電導(dǎo)線的作用用如圖所示的裝置探究磁場對通電直導(dǎo)線的作用,給鋁棒AB通電,觀察到AB向右運動。要使AB向左運動,下列做法中可行的是()
A.僅將磁體的N、S極對調(diào) B.僅換用磁性更強的磁體C.僅將鋁棒AB換成銅棒 D.僅增加AB中的電流強度【答案】A【解析】僅將磁體的N、S極對調(diào),只改變一個影響因素(磁場方向),受力運動方向改變,故A符合題意;換用磁性更強的蹄形磁體,不會改變運動方向,故B錯誤;將鋁棒AB換成銅棒,電流方向不改變,受力運動方向不改變,故C錯誤;僅增加AB中的電流強度,不會改變運動方向,故D錯誤。故選A?!揪毩?xí)11】直流電動機原理及工作過程如圖所示,小明同學(xué)做了一個小小直流電動機模型。同學(xué)們圍著觀看線圈的持續(xù)轉(zhuǎn)動,一起分享著他的成果。同時其他沒有做成功的同學(xué)提出了以下不同想法,你認(rèn)為正確的是()A.繞制線圈時,如果沒有漆包線,可以用普通的銅導(dǎo)線代替B.線圈兩端(作為轉(zhuǎn)軸)的漆皮應(yīng)全部刮去,這樣才可持續(xù)轉(zhuǎn)動C.線圈兩端(作為轉(zhuǎn)軸)的漆皮在同一側(cè)刮去半周,這樣才可持續(xù)轉(zhuǎn)動D.此電動機模型是根據(jù)電磁感應(yīng)的原理制成的【答案】C【解析】繞制線圈時,如果用普通的銅導(dǎo)線代替,會造成電源短路,不能正常工作,故A錯誤;線圈兩端(作為轉(zhuǎn)軸)的漆皮如果全部刮去,線圈越過平衡位置之后,由于線圈中的電流方向沒有改變,此時線圈受到的力會阻礙它的轉(zhuǎn)動,不能實現(xiàn)持續(xù)轉(zhuǎn)動,將線圈兩端(作為轉(zhuǎn)軸)的漆皮在同一側(cè)刮去半周,這樣可以讓線圈在磁場力的作用下轉(zhuǎn)到半周,還有半周不通電,線圈依靠慣性轉(zhuǎn)到半周,這樣就能使線圈持續(xù)轉(zhuǎn)到下去,故B錯誤,C正確;此電動機模型是根據(jù)通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動的原理制成的,故D錯誤。故選C?!揪毩?xí)12】電磁感應(yīng)現(xiàn)象利用如圖所示的裝置,讓閉合電路中的一部分導(dǎo)體AB在磁場中運動,觀察電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況,記錄在表中。已知當(dāng)電流從電流表的左側(cè)接線柱流入時,指針向左偏轉(zhuǎn);從右側(cè)接線柱流入時,指針向右偏轉(zhuǎn);實驗次數(shù)導(dǎo)體棒移動情況電流表指針偏轉(zhuǎn)情況1豎直向上不偏轉(zhuǎn)2豎直向下不偏轉(zhuǎn)3水平向左向右偏轉(zhuǎn)4水平向右向左偏轉(zhuǎn)根據(jù)表中記錄的實驗信息,完成下列問題:(1)由第1、2兩次實驗可知,導(dǎo)體棒AB平行于磁感線運動,閉合回路中(填“會”或“不會”)產(chǎn)生感應(yīng)電流;(2)由第3、4兩次實驗可知,導(dǎo)體棒AB中感應(yīng)電流的方向與的方向有關(guān);如果固定導(dǎo)體棒AB,水平向右移動磁鐵,電流表的指針向偏轉(zhuǎn);(3)小明將電流表換成完好的小燈泡,再做第3、4兩次實驗時小燈泡不亮,最可能的原因是?!敬鸢浮浚?)不會(2)導(dǎo)體運動右(3)產(chǎn)生的感應(yīng)電流太小【解析】(1)由第1、2兩次實驗可知,導(dǎo)體棒AB平行于磁感線運動時,電流表指針不偏轉(zhuǎn),說明不會產(chǎn)生感應(yīng)電流。(2)由第3、4兩次實驗可知,磁場方向不變,導(dǎo)體運動方向改變時,感應(yīng)電流的方向也發(fā)生改變,這說明導(dǎo)體棒AB中感應(yīng)電流的方向與導(dǎo)體運動的方向有關(guān)。如果固定導(dǎo)體棒AB,水平向右移動磁鐵,此時相當(dāng)于導(dǎo)體棒AB水平向左運動,由表格中的信息可知,電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。(3)小明將電流表換成完好的小燈泡做實驗,電路是通路,燈泡不亮,可能原因是電流太小?!揪毩?xí)13】發(fā)電機如圖甲是發(fā)電機原理的示意圖,工作時能轉(zhuǎn)化為能。圖乙中的“○”表示導(dǎo)線ab,當(dāng)它在磁場中分別轉(zhuǎn)動到1~4位置時,運動方向已用箭頭標(biāo)出,則沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生的位置是(選填“1”、“2”、“3”或“4”)。【答案】機械電1【解析】發(fā)電機工作時,消耗機械能,產(chǎn)生電能,將機械能轉(zhuǎn)化為電能。小圓圈“○”表示垂直于紙面、繞垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動的一根導(dǎo)線,它是閉合電路的一部分;由圖知磁感線方向水平向右,而導(dǎo)線在位置1時的運動方向與磁感線方向平行,不切割磁感線,不能產(chǎn)生感應(yīng)電流;導(dǎo)線在位置2、3、4時都切割磁感線,能產(chǎn)生感應(yīng)電流。【練習(xí)14】電磁綜合電與磁現(xiàn)象是人類探索自然的一個重要方面,請閱讀材料回答問題。
(1)第一個發(fā)現(xiàn)電能生磁的是實驗。(2)下列關(guān)于法拉第發(fā)電機的說法正確的是。A.發(fā)電機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動B.發(fā)電機實現(xiàn)了電能向機械能的轉(zhuǎn)化C.感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體切割磁感線的方向和磁場方向無關(guān)D.發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象(3)為了認(rèn)識電磁炮的一些特性,某興趣小組的同學(xué)制作了一個電磁炮模型,其原理如圖所示。在螺線管中通較強電流一小段時間后迅速斷電。通電過程中撞針受力迅速前移,推動炮彈射出炮管。圖中撞針最有可能使用的材質(zhì)是。
A、塑料
B、鐵
C、銅
D、鋁【答案】(1)奧斯特(2)D(3)B【解析】(1)奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)電流周圍存在著磁場,首先揭示了電與磁的聯(lián)系,因此第一個發(fā)現(xiàn)電能生磁的是奧斯特。(2)AD.電動機的工作原理是通電線圈在磁場中受力轉(zhuǎn)動,發(fā)電機的工作原理是電磁感應(yīng)原理,故A錯誤,D正確;B.發(fā)電機工作過程中,機械能轉(zhuǎn)化為電能,故B錯誤;C.感應(yīng)電流的方向跟導(dǎo)體切割磁感線方向、磁場方向有關(guān),故C錯誤。故選D。(3)撞針在通電螺線管中被磁化,受磁力作用前移,推動炮彈射出炮管,所以應(yīng)選擇磁性材料,因此撞針最有可能使用的材質(zhì)是鐵,故選B。1.我國是世界上最早使用指南針的國家,東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載到:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。那么,司南的“柢”相當(dāng)于磁體的(
)A.S極 B.N極 C.可能S極 D.可能N極【答案】A【解析】司南是用天然磁石磨制成的勺子,其實質(zhì)就是一塊磁鐵,“其柢指南”,靜止時指向南方的是南極,用S表示,故A符合題意,BCD不符合題意。故選A。2.關(guān)于磁體、磁場和磁感線,以下說法中正確的是()A.鐵和鋁都能夠被磁體吸引 B.磁感線從磁體的S極出來,回到磁體的N極C.磁感線是磁場中真實存在的曲線 D.磁體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的【答案】D【解析】磁體能夠吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì),不能吸引鋁,故A錯誤;在磁體的外部,磁感線從磁體的N極出發(fā),回到S極,故B錯誤;根據(jù)課本中的相關(guān)基礎(chǔ)知識可知,為了描述看不見但又客觀存在的磁場,人們利用建立模型的方法引入了磁感線,故C錯誤;磁體周圍存在磁場,磁體對處于其磁場內(nèi)的磁性物質(zhì)有磁力的作用,磁體之間的相互作用就是通過磁場實現(xiàn),故D正確。故選D。3.近幾年,風(fēng)力發(fā)電建設(shè)得非??欤鐖D所示為風(fēng)力發(fā)電機,下列與風(fēng)力發(fā)電機工作原理相同的是()A. B. C. D.【答案】D【解析】此實驗是演示通電線圈在磁場中受力而轉(zhuǎn)動的實驗,與電動機的原理相同,故A不符合題意;此實驗是奧斯特實驗,證明通電導(dǎo)線周圍存在磁場,故B不合題意;電磁鐵是利用電流的磁效應(yīng)工作的,故C不合題意;導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動而產(chǎn)生感應(yīng)電流,這是一種電磁感應(yīng)現(xiàn)象,與風(fēng)力發(fā)電機的工作原理相同,故D符合題意。故選D。4.如圖所示,a是閉合電路中的一根垂直于紙面的導(dǎo)體,它在磁場中沿圖示的方向運動時,不會產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】四個選項圖中磁感線的方向都是向下的,由圖分析可知,A、B、D中的導(dǎo)體運動時都會切割磁感線,所以會產(chǎn)生感應(yīng)電流;只有C導(dǎo)體運動時沒有切割磁感線,所以不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,故C符合題意。ABD不符合題意。故選C。5.人工心臟泵可短時間代替心臟工作,其結(jié)構(gòu)如圖所示,線圈AB固定在活塞的柄上,泵室通過單向閥門與血管相通。閥門S1只能向泵室外側(cè)開啟,閥門S2只能向泵室內(nèi)側(cè)開啟。人工心臟泵工作時,以下說法不正確的是()
A.線圈AB中應(yīng)通入方向周期性改變的電流B.電流從線圈A端流入時,磁鐵吸引活塞柄C.電流從線圈B端流入時,血液流出泵室D.人工心臟泵每分鐘“跳動”的次數(shù)由線圈中電流的大小決定【答案】D【解析】線圈AB中若通入直流電,根據(jù)圖結(jié)合題意可知,活塞只能向一個方向移動,完不成泵血任務(wù),因此要使該裝置能維人體血液循環(huán),線圈間所接電源應(yīng)為交流電,即:活塞可以左右移動,血液既能流回心臟也能從心臟輸出去,故A正確,不符合題意;電流從線圈A端流入過程中,根據(jù)安培定則,螺線管左端為S極,此時異名磁極相互吸引,磁鐵吸引活塞柄,故B正確,不符合題意;電流從線圈B端流入過程中,根據(jù)安培定則,螺線管左端為N極,此時同名磁極相互排斥,活塞右移,S1打開,S2閉合,血液從S1流出泵室,故C正確,不符合題意;圖中的線圈移動快慢與交流電的頻率有關(guān),與電流大小無關(guān),故D錯誤,符合題意。故選D。6.如圖所示,彈簧測力計下掛著鐵塊P,其正下方的水平地面上放著條形磁鐵Q,P和Q均處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知P和Q的重力分別為G和3G,若彈簧測力計的示數(shù)為4G,則下列說法正確的是()
A.Q所受的重力與P對Q的吸引力是一對平衡力B.P對彈簧測力計的拉力大小為GC.Q對地面的壓力為2GD.P對Q的吸引力大于Q對P的吸引力【答案】A【解析】P對Q的吸引力和Q對P的吸引力是一對相互作用力,這兩個力的大小相等,故D錯誤;已知彈簧測力計的示數(shù)為4G,且彈簧測力計對P的拉力與P對彈簧測力計的拉力是一對相互作用力,所以P對彈簧測力計的拉力大小為4G,故B錯誤;對P進(jìn)行受力分析:P受到豎直向上的彈簧測力計的拉力F拉、Q對P的吸引力FQP、豎直向下的重力GP。由題可知,F(xiàn)拉=4G,根據(jù)力的平衡條件可得FQP=F拉-GP=4G-G=3G即Q對P的吸引力大小為3G。由于力的作用是相互的,所以P對Q的吸引力也是3G。對Q進(jìn)行受力分析:Q受到豎直向下的重力GQ、豎直向上的支持力F支持、P對Q的吸引力FPQ;根據(jù)力的平衡條件可得地面對Q的支持力F支持=GQ-FPQ=3G-3G=0,地面對Q的支持力為0,則Q對地面的壓力也為0,故C錯誤;此時Q靜止在地面上,地面對Q的支持力為0,此時Q受到P對Q的吸引力和重力的作用,兩個力的大小均為3G,方向相反,在同一條直線上,作用在同一物體上,這兩個力是一對平衡力,故A正確。故選A。7.(多選)如圖,小磁針指向和磁感線、通電螺線管兩端的極性標(biāo)注作圖中正確的是(
)A.B.C. D.【答案】AC【解析】同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,小磁針的S極被磁體的N極吸引,標(biāo)注正確,故A正確;電流由通電螺線管的右前方流入,左后方流出,根據(jù)右手安培定則,通電螺線管的左端為N極,右端是S極,則小磁針的左端應(yīng)該為S極,右端應(yīng)該為N極,故小磁針指向錯誤,故B錯誤;在磁場外部,磁感線從磁體的N極出發(fā)回到S極,兩個磁極都為磁體的N極,故磁感線都是出發(fā),標(biāo)注正確,故C正確;電流由通電螺線管的左后方流入,右前方流出,根據(jù)右手定則,通電螺線管的左端為S極,右端是N極,標(biāo)注錯誤,故D錯誤。故選AC。8.(多選)一條形磁鐵放在水平桌面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),電磁鐵置于條形磁鐵附近并正對(如圖所示);下列敘述中,正確的是(
)
A.閉合開關(guān)前,電磁鐵與條形磁鐵間沒有力的作用B.閉合開關(guān)后,條形磁鐵受到桌面向右的摩擦力C.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動時電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大D.閉合開關(guān)后,滑片P向a移動過程中,若條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則它受到桌面的摩擦力大小保持不變【答案】BC【解析】閉合開關(guān)前,雖然電磁鐵沒有磁性,但是電磁鐵中間是有鐵芯的,條形磁鐵對鐵芯是有吸引力作用的,故A錯誤;閉合開關(guān)后,電磁鐵有磁性,根據(jù)圖中的電流方向結(jié)合安培定則可知,電磁鐵的左端是N極、右端是S極,因為異名磁極相互吸引,則電磁鐵對條形磁鐵有向左的吸引力作用,條形磁鐵有向左運動趨勢,所以條形磁鐵受到向右的摩擦力,故B正確;閉合開關(guān)后,滑片P向a移動時,電阻減小,則電流增大,電磁鐵磁性增強,所以電磁鐵與條形磁鐵間的作用力增大,故C正確;閉合開關(guān)后,滑片P向a移動過程中,電磁鐵磁性增強,對條形磁鐵的吸引力增大,條形磁鐵始終處于靜止?fàn)顟B(tài),受到向左的吸引力和向右的靜摩擦力是平衡力,吸引力增大,則摩擦力也增大,故D錯誤。故選BC。9.2021年1月13日,我國自主研發(fā)設(shè)計的世界首臺高溫超導(dǎo)高速磁浮工程化樣車下線,設(shè)計時速620km,標(biāo)志著我國高速列車邁向新的高度,如圖甲是磁懸浮列車的結(jié)構(gòu)圖,圖乙是另一種磁懸浮列車的設(shè)計原理圖,A是磁性穩(wěn)定的電磁鐵,安裝在鐵軌上,B是安裝在車身上(緊靠鐵軌上方)電阻非常小的螺線管,B中的電流方向如圖乙所示,下列說法正確的是()A.甲圖中,要使列車懸浮起來,車身線圈的上端是S極B.甲圖中,該磁懸浮列車是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C.乙圖中,通電螺線管B的上方是S極D.乙圖中,要使通電螺線管的磁性減弱,可以減少線圈匝數(shù)【答案】AD【解析】同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引,甲圖中,要使列車懸浮起來,車身線圈的上端是S極,故A正確;通電導(dǎo)線周圍存在磁場,磁懸浮列車是根據(jù)電流的磁效應(yīng)原理工作的,故B錯誤;根據(jù)安培定則判斷出通電螺線管的上端是N極,下端是S極,故C錯誤;減弱磁性的方法有減小電流、減少線圈匝數(shù)、去掉鐵芯,乙圖中,要使通電螺線管的磁性減弱,可以減少線圈匝數(shù),故D正確。故選AD。10.如圖所示,在螺線管中插入一根鐵棒,把小磁針放到螺線管周圍不同位置。通電后,小磁針靜止時N極指向正確的是()A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】BC【解析】由圖可知,電流從螺線管的左端流入,右端流出,由安培定則可知螺線管的右端是N極,左端是S極,螺線管外部的磁感線方向從N極出發(fā)回到S極,小磁針靜止時N極要指示所在位置磁場的方向,所以只有乙丙小磁針靜止時N極指向正確。故BC正確,AD錯誤。故選BC。11.如圖是一種水位自動報警器的原理圖,下列說法正確的是()A.使電磁鐵對銜鐵的吸引力變大,可以適當(dāng)增大電源A的電壓B.使電磁鐵對銜鐵的吸引力變大,可以適當(dāng)減少電磁鐵的線圈匝數(shù)C.當(dāng)水位升高到金屬塊A處時,紅燈亮,綠燈滅D.當(dāng)水位升高到金屬塊A處時,紅燈滅,綠燈亮【答案】AC【解析】電磁鐵的磁性與電流大小和線圈匝數(shù)有關(guān),電流越大,線圈匝數(shù)越多,它的磁性就越大,增大電源A的電壓可以增大電流,故可以使電磁鐵對銜鐵的吸引力變大,故A正確,B錯誤;當(dāng)水位到達(dá)時A處電路接通,電磁鐵有磁性,銜鐵就會在電磁力吸引的作用下與紅燈接通,紅燈亮,綠燈滅,故C正確,D錯誤。故選AC。12.在科學(xué)晚會上,小明所在的科技小組展示了一個“隔板推物”的節(jié)目,其原理如圖所示,甲、乙兩線圈分別懸掛在兩個蹄形磁鐵的磁場中,兩線圈通過導(dǎo)線連接構(gòu)成閉合電路。用手推動甲線圈擺動時,乙線圈會隨之?dāng)[動,對于這個過程,下列說法正確的是()A.推動甲線圈擺動時電能轉(zhuǎn)化為機械能B.甲線圈相當(dāng)于電源,乙線圈相當(dāng)于用電器C.乙線圈隨之?dāng)[動時機械能轉(zhuǎn)化為電能D.乙線圈擺動的原理與電動機相同【答案】BD【解析】推動甲線圈擺動的過程做切割磁感線運動,閉合的回路中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,是發(fā)電機的工作原理,工作時將機械能轉(zhuǎn)化為電能;所以甲線圈相當(dāng)于電源;乙線圈隨之?dāng)[動,乙線圈擺動的原理是通電導(dǎo)體在磁場中受力的作用,是電動機的工作原理,所以乙線圈相當(dāng)于用電器,工作時將電能轉(zhuǎn)化為機械能,故AC錯誤,故BD正確。故選BD。13.關(guān)于電與磁,下列說法正確的是()A.甲圖中小磁針的旋轉(zhuǎn)是由于奧斯特發(fā)現(xiàn)的通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用B.乙圖是發(fā)電機的原理圖,閉合回路部分導(dǎo)體做切割磁感線運動會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.丙圖在生活中的應(yīng)用是動圈式話筒,也被稱作電磁感應(yīng)現(xiàn)象D.丁圖閉合開關(guān)后,吸起大頭針的數(shù)目不同,說明電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)有關(guān)【答案】BD【解析】甲圖是奧斯特實驗,表明通電導(dǎo)線周圍存在磁場,即電流的磁效應(yīng),在該實驗中是小磁針受到磁場力的作用,而不是通電導(dǎo)線在磁場中受到力的作用,故A錯誤;乙圖中無電源,閉合電路的部分導(dǎo)體在磁場中做切割磁感線運動時,導(dǎo)體中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),這是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,根據(jù)這個原理可制成發(fā)電機,故B正確;動圈式話筒的原理是電磁感應(yīng)現(xiàn)象,而丙圖中開關(guān)閉合后,通電導(dǎo)體在磁場中受力而運動,兩者的原理不相同,故C錯誤;圖丁中,兩電磁鐵串聯(lián),通過的電流相同,而線圈匝數(shù)不同,吸起大頭針的數(shù)目不同,根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知,兩電磁鐵的磁性強弱不同,說明電磁鐵磁性強弱與線圈匝數(shù)有關(guān),故D正確。故選BD。14.如圖甲是某家庭電路連接示意圖,圖乙為電路中空氣開關(guān)的原理圖,P為電磁鐵,Q為銜鐵,S為開關(guān)。下列分析正確的是(
)
A.手機充電器接入兩孔插座后空氣開關(guān)跳閘,一定是電路的總功率過大B.將電飯鍋接入甲圖三孔插座,電飯鍋的金屬外殼通過1孔接地C.圖乙中P的左端為N極D.電流過大時,圖乙中P的磁性增強,吸引Q向左偏轉(zhuǎn),彈簧拉起S切斷電路【答案】BD【解析】手機充電器的功率很小,接入兩孔插座后空氣開關(guān)跳閘,可能是短路引起的,故A錯誤;由圖可知,三孔插座的1孔接地線,將電飯鍋接入甲圖三孔插座,電飯鍋的金屬外殼通過1孔接地,故B正確;由圖可知,電流從P的左端流入,右端流出,由安培定則可知,圖乙中P的右端為N極,故C錯誤;電路中電流過大時,電磁鐵P的磁性就會增強,則吸引銜鐵Q的力變大,使銜鐵轉(zhuǎn)動,閘刀S在彈力的作用下自動開啟,切斷電路,起到保險作用,故D正確。故選BD。15.將縫衣針磁化后,與其他器材組成圖甲所示的指南針,當(dāng)它靜止后,針尖指北,則針尖是
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