新人教版九年级物理第二十章电与磁复习课件(155页PPT)

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物理九年级全一册 人教版2024
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第二十章 电与磁
课堂导入
  在地球南北极附近的高纬度地区,人们常常可以看到一种奇异的自然现象:巨大的天幕似乎被染上了各种颜色,这些颜色还会不断变化,从紫色到黄绿色,直至橘红色,耀人眼目。
这是天上的画家在挥笔作画,还是盛装的少女手持彩练在空中载歌载舞?古人对这种现象进行了种种猜测,直到近代,才有了科学的解释。科学家把这种现象叫作极光。极光的发生与地球的磁场有密切关系。
学习目标
重点
难点
1. 了解磁现象,认识磁场、地磁场;知道磁体周围存在磁场,会用磁感线描述磁体周围的磁场状况。
2. 了解通电螺线管外部磁场的方向。能利用安培定则判断通电螺线管中电流的方向或两端的极性。
3.理解电流的磁效应,及通过实验探究认识通电螺线管的磁场。
4.了解电磁铁、电磁继电器的结构及其工作原理,学会运用其解决实际问题。
5.了解直流电动机的基本构造、工作原理和涉及的能量转化。
6. 了解电磁感应现象的产生条件及其在生产生活中的应用,了解发电机的工作原理和涉及的能量转化。
本章思维导图
电与磁
谢谢聆听
目录
目录
第1节 磁现象 磁场
第4节 电动机
第2节 电生磁
第3节 电磁铁 电磁继电器
第5节 磁生电
安全用电
第1节 磁现象 磁场
知识点一 磁现象
磁现象
1.磁性、磁体和磁极
①磁性:如果物体能够吸引由铁、钴、____等制成的物品,
就说其具有____。
②磁体:具有磁性的物体。

磁性
利用磁铁矿石、钢或某些合金及人工合成材料,根据需要制成各种形状的磁体。
知识点一 磁现象
③磁极:
a. 定义:磁体的两端磁性_____,中间部分磁性_____,几乎没有磁性。我们把磁体上吸引能力最强的两个部位叫作_____。
b. 磁极的规定:能够自由转动的磁体,静止时指南的那个磁极叫做_____或___极,指北的那个磁极叫做_____或___极。
最强
最弱
磁极
S
南极
N
北极
知识点一 磁现象
2.磁极间相互作用的规律
同名磁极相互_____,异名磁极相互_____。
排斥
吸引


图甲中两个小车相互排斥,图乙中两小车相互靠近。
知识点一 磁现象
①磁化现象:把原来不显磁性的物质,在磁体或电流的等方式作用下使其显出磁性的过程叫做______。
3. 磁化
(2)磁化的方法:
磁化
②磁化的方法:
a. 或 磁体;b. 用一个磁体在磁性物体上沿一个方向  ,就可使这个物体变成磁体;c. 利用充磁机对磁性材料充磁。钢被磁化后能长时间保持磁性,铁则不能。人造磁体就是将钢进行磁化而制成的。
接触
靠近
摩擦
知识点一 磁现象
③磁化的应用
磁卡
磁带和磁盘上都含有磁性物质,利用它上面的磁性物质可以存储声音、图像和文字信息。
磁盘
磁化在生活中的应用主要体现在信息存储、驱动设备、家电配件等方面。
冰箱贴
指南针
知识点一 磁现象
④磁化的影响
日常生活中,磁化会对生活用品产生一些不利的影响。
手表被磁化后走时不准确,电视机显像管被磁化后色彩失真等。
知识点二 磁场
1.磁场
①磁场:磁体周围存在一种看不见、摸不到的物质,称为 。
磁体两极磁场最强,中间磁场最弱,离磁体越远,磁场越弱。
②磁场的基本性质:对放入其中的磁体产生  的作用。
磁体间的相互作用就是通过磁场发生的。
磁场

磁场中不同点,小磁针静止时,N极总是指向不同方向。
知识点二 磁场
【实验】研究磁体周围磁场的方向
  在条形磁体周围放置一些小磁针,如图所示,观察小磁针N极的指向,画出各点的磁场方向。磁场的分布是否有规律?
  如图所示,在条形磁体上面放一块玻璃板,在玻璃板上撒一层铁屑,铁屑被条形磁体磁化,就变成一枚枚“小磁针”。轻轻敲打玻璃板,你看到了什么?
磁化后的铁粒,在磁场作用下,首尾相连,有序排列起来。
知识点二 磁场
③磁场方向
  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。
磁场中某一点磁场方向决定了放在该点的小磁针静止时N极的指向。
知识点二 磁场
2.磁感线
①概念:用一些带箭头的曲线,方便、形象地描述磁场,该曲线叫作   。为帮助人们想象磁场空间分布情况,科学家借用磁感线来形象地描绘磁场。磁感线是假想的物理模型,实际并不存在。但磁场是真实存在的。
②磁场的磁感线分布
磁感线
条形磁体的磁感线
蹄形磁体的磁感线
同名磁极的磁感线
异名磁极的磁感线
知识点二 磁场
③磁感线的方向磁感线是有方向的曲线,曲线上箭头的方向表示磁感线的方向,
也是该点磁场的方向;
磁体外部的磁感线都是从磁体的  极出发,回到  极。
N
S
知识点二 磁场
④磁感线的 表示磁场的 。
磁感线分布越密的地方,其磁场越强;磁感线分布越疏的地方,其磁场越弱。
疏密
强弱
N
S
A
C
B
磁场的强弱
A>C>B
任何两条磁感线都不会_____。因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方向。
相交
知识点二 磁场
归纳:磁感线的特点
1. 磁感线实际并不存在,但磁场是客观存在的。
2. 磁感线布满磁体周围的整个空间,磁感线的疏密表示磁场的强弱。
磁体两端处磁感线最密,表示其两极处磁性最强。
3. 磁感线方向就是磁场方向,也是磁场中的小磁针的北极所指的方向。
4. 在磁体外部,从磁体N极出发回到S极;在磁体内部,从S极回到N极为闭合曲线。
5. 任何两条磁感线都不会相交。因为磁场中某点的磁场方向只有一个确定的方向。
知识点三 地磁场
1.地磁场
①概念:地球周围空间存在的磁场叫作    。
地磁场
地球本身相当于一个巨大磁体,指南针可以指示方向,正是受地磁场作用的结果。
②地磁场的特点:
a. 地磁的___极在地理的___极附近;地磁的___极在地理的___极附近。
b. 地磁的两极和地理的两极并不_____。
N

重合

S
③地磁场的重要性
地磁场对人类的生产、生活都有重要意义,绿海龟、鸽子等,能利用地磁场“导航”。地磁场会改变从太阳或其他星体发射出来的高速带电粒子流的运动方向,使其偏离地球,对地球起到了保护作用。
地理北极
地磁北极
【例题1】中华语言文字博大精深,“粘”字用来描述某些物理现象形象而生动,对下列现象的成因分析正确的是(  )
A.光滑铅块挤压在一起就能“粘”住——因为分子之间没有斥力
B.固体胶棒把两张纸“粘”在一起——由于大气压的作用
C.刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头——因为液体瞬间液化
D.磁铁能“粘”住小铁钉——因为磁体具有吸引铁钴镍的性质
D
解:A、光滑铅块挤压在一起就能“粘”住——因为分子之间有引力,故A错误;
B、固体胶棒把两张纸“粘”在一起——由于分子引力的作用,故B错误;
C、刚从冷冻室拿出的冰棒会“粘”住舌头——因为液体瞬间凝固,故C错误;
D、磁铁能“粘”住小铁钉——因为磁体具有吸引铁钴镍的性质,故D正确。
故选:D。
典例剖析|磁性和磁体
【例题2】在一次课外实验活动中,一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中。
小科设计了以下四种方案,其中不能取出小螺丝的是(  )
解:A、图中磁体可以吸引小螺丝,可以取出,故A不合题意;
B、图中磁体可以吸引小螺丝,可以取出,故B不合题意;
C、图中铁棒可以被磁体磁化,从而具有磁性,能吸引小螺丝,可以取出,故C不合题意;
D、铜棒不是磁性物质,不能被磁化,无法吸引小螺丝,不能取出,故D符合题意。
故选:D。
典例剖析|磁性和磁体
D
【例题3】据史料记载,为确保安全,秦始皇命人在阿房宫前修建了“磁石门”,以防行刺者入宫,其遗址就在现在西安市的西郊,这道磁石门也被称为人类历史上第一道“安检门”。聪明的你请根据所学知识推测,下列可以被磁石门检查出的是(  )
A.铁器      B.青铜器
C.陶罐      D.木器
解:“安检门”由磁性材料制作而成,磁性材料能吸引铁、钴、镍等物质,所以可以被磁石门检查出的是铁器,故A正确,BCD错误。
故选:A。
典例剖析|磁性材料
A
【例题4】小华同学在教室里擦黑板时,发现当板擦靠近黑板时,会被吸附在黑板上。为了探究是黑板具有磁性还是板擦具有磁性,他设计了下列实验,能得出正确结论的是(  )
A.用小磁针分别靠近板擦和黑板,小磁针都发生了偏转,说明黑板擦和黑板都具有磁性
B.将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上,说明板擦一定具有磁性
C.将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,板擦静止时某侧边始终指向东方,说明板擦一定具有磁性
D.将板擦用细线悬挂起来,发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向,说明黑板具有磁性
解:A、用小磁针分别靠近板擦和黑板,小磁针都发生了偏转,说明黑板擦和黑板可能有磁性;由于磁铁可以吸引铁、钴、镍等物质,黑板擦和黑板也可能没有磁性,故A错误;
B、板擦不具有磁性,黑板具有磁性,将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上;板擦具有磁性,黑板不具有磁性,将板擦的正面和反面靠近黑板,板擦都能吸附在黑板上,故B错误;
C、将板擦用细线悬挂起来使其自由旋转,若板擦不具有磁性,其指向无法判定,若发现板擦静止时某侧边始终的指向东方,说明板按擦受到了磁力的作用,则板擦一定具有磁性,故C正确;
D、当板擦有磁性、黑板无磁性时,将板擦用细线悬挂起来,发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向;当板擦无磁性、黑板有磁性时,将板擦用细线悬挂起来,也会发现板擦靠近黑板时细线偏离了竖直方向,故D错误。故选:C。
典例剖析|物体是否具有磁性的判断方法
C
【例题5】如图所示是小明在老师的指导下进行的实验。
(1)该实验是用来探究_____现象的。
(2)移去软铁棒上方的条形磁铁,则可以看到的现象是铁屑从_______________。
(3)若将软铁棒换成钢棒,当移去条形磁铁时可以看到的现象是____________________。
典例剖析|磁化
解:(1)从实验装置中的磁铁、铁棒、铁屑的上下依次排列可以看出,此实验的目的是探究磁化现象;
(2)铁是软磁材料,被磁化后,若外加磁场消失,磁性也会消失,所以移去软铁棒上方的条形磁铁,会看到铁屑会从铁棒上掉落;
(3)钢属于硬磁材料,被磁化后,当外磁场消失的时候是会继续保持磁性的,所以将软铁棒换成钢棒,当移去条形磁铁时,铁屑依然停留在钢棒上。
故答案为:磁化;铁屑从铁棒上掉落;铁屑依然停留在钢棒上。
铁棒上掉落
铁屑依然停留在钢棒上
磁化
方法点拨|磁性、磁体
磁性和磁体
1. 磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质叫磁性。
2. 磁体:具有磁性的物体叫磁体。
磁体具有吸铁性和指南性。
人工沙滩先经过磁选,就是利用吸铁性把铁钉铁片去除,选矿时把含铁矿石和不含铁矿石分开;指南针就是利用指南性。
磁化
1. 磁化的概念:一些物质在磁体或电流的作用下获得磁性,叫做磁化。
2. 硬磁性和软磁性:
被磁化的物质如果离开磁体或电流仍长时间具有磁性,叫硬磁性材料,例如钢;
如果很短的时间磁性就消失,叫软磁性材料,例如铁。
【例题6】磁力片是一种能拼出各种造型的玩具。每块磁力片每条塑料边内有一个可旋转的圆柱形磁体,如图所示。任意两块磁力片的塑料边靠近均能相互吸引。下列关于该磁体磁极分布最合理的是(  )
解:需注意题干条件圆柱形磁体可旋转,且任意两块磁力片的塑料边靠近均能相互吸引。根据异名磁极相互吸引,磁体需要通过旋转从而使异名磁极靠近,吸引。
故选:B。
典例剖析|磁极
B
【例题7】如图甲是小明利用三合一数据线和充电宝同时给三部手机充电的情景,该数据线具有强磁自动收纳功能,数据线各部分靠拢时,可在磁力作用下自动整齐排列如图乙所示,便于收纳。下列关于充电过程和该数据线说法正确的是(  )
A.图甲中三部手机是串联的
B.图甲中通过三部手机充电口的电流一定相等
C.若拔掉其中一部手机,则通过充电宝输出口的电流变小
D.数据线可以自动整齐靠拢,是因为同名磁极相互吸引
C
典例剖析|磁极间的相互作用
解:A、在图甲中,三部手机充电时,它们各自独立工作,互不影响符合并联电路的特点,所以三部手机是并联的,而不是串联,故A错误;
B、因为三部手机是并联的,并联电路中各支路的电压相等,但由于不同手机的电阻不一定相同,根据
可知,通过三部手机充电口的电流不一定相等,故B错误;
C、若拔掉其中一部手机,并联电路的支路减少,总电阻增大,根据   总电流会变小,即通过充电宝输出口的电流变小,故C正确;
D、磁极间的相互作用规律是同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,数据线可以自动整齐靠拢,是因为异名磁极相互吸引,而不是同名磁极相互吸引,故D错误。
故选:C。
典例剖析|磁极间的相互作用
方法点拨|磁极
磁极
1. 磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
2. 磁极的规定:水平方向能够自由转动的磁体,静止时指南的一端叫南极,又叫S极,指北的一端叫北极,又叫N极。
3. 磁极的特点:
①自然界中不存在只有单个磁极的磁体,而且一个磁体也不可能有多余两个的磁极,磁体上的磁极总是成对出现。
②把一根条形磁体分成几段,或把几段条形磁体靠吸引力合为一体,新得到的磁体仍然只有两个磁极。
4. 磁极间的相互作用规律:同名磁极相排斥,异名磁极相吸引。
方法点拨|磁性、磁体和磁极
物体是否具有磁性的判断方法
1.判断方法:
①利用磁体的指向性来判断;②利用磁体的吸铁性来判断;
③利用磁极间作用规律来判断;
④利用磁极磁性最强来判断。
若A、B两根外形相同的钢棒,已知其中一根具有磁性,另一根没有磁性,具体的区分方法是,将A的一端从B的左端向右滑动,若发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若吸引力由大变小再变大,则说明B有磁性。
2.温馨提示:
①若被判断的物体与已知磁体相互排斥,由同名磁极相互排斥的规律可知,该物体一定具有磁性。
②若被判断的物体与已知磁体相吸引,根据磁体具有吸铁性和异名磁极相互吸引的性质,判断出该物体可能有磁性,也可能没有磁性。
【例题8】小明探究条形磁体周围的磁场时,将玻璃板平放在磁体上,并在玻璃板上均匀撒上一层铁屑后,再放上小磁针,如图所示。轻轻敲击玻璃板,观察到小铁屑在磁场中由于被______成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列;又观察到每个小磁针有固定指向,说明磁体周围的磁场具有_______。
典例剖析|磁场的概念
解:铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,小铁屑在磁场中由于被磁化成一个个小磁针,在磁场中有序地排列。
磁场是有方向的,在磁场的不同位置,其磁场方向一般不同,同一位置,磁场方向固定,所以图中各点小磁针有固定指向。
故答案为:磁化;方向性。
方向性
磁化
【例题9】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
A
典例剖析|磁场的方向
解:A、磁体周围始终存在磁场,借助细铁屑可以显示磁体周围的磁场分布特点,但不是将原来不存在的磁场显示出来。故A错误;
B、铁屑原来没有磁性,但在磁场的作用下能够获得磁性,说明被磁化了。故B正确;
C、铁屑质量较小,惯性小,运动状态容易改变。所以轻敲玻璃板,铁屑由于具有惯性会与玻璃板分离。故C正确;
D、铁屑受到磁场的作用,轻敲玻璃板,铁屑与玻璃板分离后,不受摩擦力,铁屑逐渐有序排列。故D正确。故选:A。
【例题10】如图所示是条形磁体的磁感线分布图,下列说法正确的是(  )
A.磁感线是磁场中真实存在的曲线
B.P和Q两处的磁场强弱相同
C.没有磁感线的区域就没有磁场
D.该条形磁体的左端为S极,右端为N极
D
典例剖析|磁感线及其特点
解:A.磁感线不是真实存在的,而是为了便于研究磁场假想的曲线,故A不符合题意;
B.磁感线既能描述磁场方向也能描述磁场强弱,磁感线的疏密表示磁场强弱,P和Q两处的磁感线的疏密不同,磁场强弱不同,故B不符合题意;
C.在磁体的周围,即使没有画上磁感线,也是存在磁场的,故C不符合题意;
D.由图可知,小磁针的左端为N极,小磁针的N极靠近条形磁体的左端,由异名磁极相互吸引可知,该条形磁体的左端为S极,右端为N极,故D符合题意。
故选:D。
【例题11】关于磁场和磁感线,下列说法中错误的是(  )
A.磁场是有方向的,放在磁场中的小磁针N极所指的方向就是磁场方向
B.磁感线只是用来描述磁场的一些假想曲线
C.磁感线在磁体外部不相交,在磁体内部也不相交
D.地理的北极就是地磁场的北极
D
典例剖析|磁感线及其特点
解:A.放在磁场中的小磁针静止时,N极所指的方向,就是该点的磁场方向,故A正确;
B.磁感线是不存在的,是为了研究方便而假象的一些有方向的曲线,故B正确;
C.磁感线在磁体外部不相交,在磁体内部也不相交,故C正确;
D.地磁的北极在地理的南极附近,地磁的南极在地理的北极附近,故D错误。
故选:D。
方法点拨|磁场和磁感线
磁感线
①磁场是真实存在于磁体周围的一种特殊物质,而磁感线并不存在;
②磁感线是有方向的,在磁体外部总是从N极到S极;
③磁感线分布的疏密可以表示磁场的强弱;
④磁体周围磁感线的分布是立体的;
⑤任何两条磁感线绝不会相交。
1. 磁场: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,我们把它叫作磁场。
2. 理解磁场:磁场虽然看不见,摸不着,但是它是客观存在的。磁体间的相互吸引或排斥就是通过磁场实现的。
磁场
正确理解磁感线
【例题12】指南针是我国古代四大发明之一,早期的指南针又叫司南。东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”,“柢”即勺柄,如图所示。下列说法正确的是(  )
A.司南静止时勺柄指南,应标为N极
B.司南周围的磁场强弱分布是均匀的
C.如果地磁场消失,司南还能指示南北方向
D.司南周围存在磁场,不存在磁感线
D
典例剖析|地磁场及其分布、磁偏角
解:A.司南静止时勺柄指南,应标为S极,故A错误。
B.司南周围的磁场分布是不均匀的,靠近磁极的位置磁性强,远离磁极的位置磁性弱,故B错误;
C.司南静止时勺柄指南,它的磁极是南极,受到地磁场的作用,故C错误;
D.磁场是客观存在的,磁感线是不存在的,磁感线是为了描述磁场而引入的,司南周围存在磁场,不存在磁感线,故D正确;
故选:D。
【例题13】中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也”。进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图所示。地磁场的磁感线_____(选填“是”
或“不是”)真实存在的,地磁场的N极在地理的____(选填“南”
或“北”)极附近。指南针静止时____极所指的方向始终在地理
的北极附近。

典例剖析|指南针的工作原理
解:地磁场的磁感线是人们为了形象的研究磁场的分布情况及其特点而引入的一些带箭头的曲线,不是真实存在的。
地磁场的N极在地理的南极附近,地磁场的S极在地理的北极附近。
指南针静止时南极指南,北极指北,北极所指的方向始终在地理的北极附近。
故答案为:不是;南;北。
不是

方法点拨|地磁场
指南针的工作原理
能水平自由转动的磁针就是指南针。
①指南针静止时,其N极总是指向北方。
②根据磁场的性质可知,指南针一定是处于一个磁场中,这个磁场就是地磁场。
③正是由于地磁场的作用,指南针才能指示南北。
1. 地磁场:地球是一个大磁体,地球周围存在的磁场叫地磁场。
2. 磁偏角:磁场的N极在地理的南极附近,磁场的S极在地理的北极附近。
地磁场及其分布、磁偏角
安全用电
第2节 电生磁
知识点一 电流的磁效应
电流的磁效应
1. 奥斯特的发现
1820年丹麦物理学家奥斯特在做实验时终于发现:当导线中通过电流时,它下方的磁针会发生偏转。这个发现令奥斯特极为兴奋,他怀着极大的兴趣又继续做了许多实验,终于证实电流的周围存在着磁场,在世界上第一个发现了电与磁之间的联系。
他的发现,揭示了电与磁的联系,打开了
电磁学领域的一扇大门,使人类对磁与电
现象的研究进入了一个新的发展时期。
知识点一 电流的磁效应
2.电流的磁效应
大量实验表明,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
电流的磁场方向跟     有关。
通电
断电
改变电流方向
磁针发生转动
磁针反向转动
电流方向
知识点二 通电螺线管的磁场
1.螺线管
将导线绕在圆筒上,即做成螺线管(也叫线圈)。
通电后各圈导线产生的磁场叠加在一起,磁场就会增强得多。
螺线管示意图
知识点二 通电螺线管的磁场
2.实验:探究通电螺线管外部磁场的方向
实验目的:
①探究通电螺线管外部磁场分布的特点。②探究通电螺线管外部磁场的方向。
实验思路:
首先观察通电螺线管外部的磁场与哪种磁体相似,然后找出通电螺线管的极性与环绕电流方向之间的关系。
实验器材:
螺线管、电源、开关、导线、有机玻璃板、铁屑和小磁针等。
知识点二 通电螺线管的磁场
实验步骤:
①在一块玻璃板上安装导线绕成的螺线管,板面上均匀地撒满铁屑。②按照你设计的电路图,将螺线管等器材连接起来,然后闭合开关,给螺线管通电,轻轻敲击玻璃板面,观察玻璃板面上铁屑的分布情况。③仔细观察螺线管的结构,把螺线管用导线跟电源连接,弄清螺线管导线中电流的环绕方向。在螺线管的一端放一个小磁针,用小磁针判断通电螺线管的N极和S极。改变螺线管导线中电流的环绕方向,再次判断螺线管的N极和S极。
知识点二 通电螺线管的磁场
通过上面的实验可以得出以下结论:
①通电螺线管外部的磁场和____磁体的磁场相似。
②通电螺线管两端的极性跟螺线管中_________有关。
实验结论
电流方向
条形
知识点三 安培定则
安培定则
1.内容:通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两极。对于通电螺线管的极性跟电流方向之间的关系,我们可以用安培定则来表述:
  用______握住螺线管,让____指指向螺线管中____________,
则____指所指的那端就是螺线管的___极。

右手

电流的方向
N
知识点三 安培定则
2.安培定则的应用
②由通电螺线管两端的极性,判断螺线管中电流的方向(及电源正负极)。
①根据通电螺线管中电流的方向,判断螺线管的极性。
a. 决定通电螺线管两端极性的根本因素是螺线管中电流的方向,
电流的方向一致则通电螺线管两端的极性就相同。
b. N极和S极一定在通电螺线管的两端。
c. 判断时必须让右手弯曲四指所指的方向与螺线管中电流的方向一致。
③温馨提示
【例题14】省科技馆的展品——铁钉桥(如图所示),
给“桥墩”通电,它就能吸引铁钉,这是利用电流的___效应,铁钉又能吸引其它的铁钉,说明铁钉被_____了,从而连接成一座桥。
磁化
解:给“桥墩”通电后,利用了电流的磁效应时两侧桥墩变成电磁铁,从而可以吸引小铁钉;
左右两侧的桥墩是电磁铁,小铁钉和桥墩接触时被磁化,小铁钉有了磁性,所以将铁钉逐个连接时不会掉下来,从而连接成一座桥。
故答案为:磁;磁化。
典例剖析|电流的磁效应

【例题15】关于如图所示的实验,下列说法不正确的是(  )
A.该实验是法拉第发现的
B.是第一个成功揭示电和磁有联系的实验
C.说明电能生磁
D.说明电流具有磁效应
A
解:A、该实验是奥斯特发现的,故A错误;
B、是第一个成功揭示电和磁有联系的实验,故B正确;
C、说明电能生磁,故C正确;
D、说明电流具有磁效应,故D正确。
故选:A。
典例剖析|电流的磁效应
方法点拨|电流的磁效应
1. 奥斯特实验说明:
①通电导线周围存在磁场;
②磁场方向和电流方向有关。
2. 这一现象叫电流的磁效应,也就是所说的电生磁。
3. 奥斯特是历史上第一个揭示了电与磁之间联系的科学家。
电流的磁效应
【例题16】在探究“通电螺线管的磁性”的实验中,连接了如图所示的电路,
小磁针的右边应该是____极;对调电源的正负极,闭合开关小磁针
旋转180°,说明螺线管的磁场方向与_________有关。
解:图中螺线管中的电流从左端流入,右端流出,由安培定则,可判断出螺线管的右端为N极,再根据磁极间的相互作用规律(同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引),能确定小磁针的右端为S极。
对调电源正负极,螺线管中电流方向改变,小磁针旋转180°,说明螺线管的磁场方向发生了改变,即螺线管的磁场方向与电流方向有关。
故答案为:S;电流方向。
典例剖析|通电螺线管的磁场特点
电流方向
S
【例题17】如图所示通电螺线管的右侧是____(填“N”或“S”)极,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,螺线管的磁性____(填“增强”、“不变”、“减弱”)。
N
解:由图可知,电流从螺线管的左端流入,用右手握住螺线管,大拇指指向右端,所以右端是N极。滑片向左移动时,连入电路的电阻变小,电流增大,在螺线管的匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性越强。
故答案为:N;增强。
增强
典例剖析|通电螺线管的磁场特点
【例题18】科技小组的同学将不同金属丝插入菠萝中自制了水果电池,然后将一根导线在纸筒A上绕制成螺线管,导线两端接在水果电池两极上,螺线管产生的磁场使小磁针静止在如图所示状态。下列判断正确的是(  )
A.通电螺线管的左侧是N极
B.水果电池M端为负极
C.把小磁针取走,则通电螺线管周围的磁场消失
D.改变电流方向,小磁针偏转方向不变
解:A.根据异名磁极相互吸引,小磁针左侧是N极,通电螺线管的左侧是S极,故A错误;
B.根据螺线管右侧为N极,电流从右侧流入,故电源N为正极,水果电池M端为负极,故B正确;
C.把小磁针取走,磁场依然存在,则通电螺线管周围的磁场不会消失,故C错误;
D.改变电流方向,通电螺线管的方向改变,小磁针偏转方向改变,故D错误。
故选:B。
典例剖析|安培定则
B
【例题19】小海用自制电磁小船放在水中判断方向,如图所示,开关S闭合前,小船的船头(右端)指向东边。闭合开关S后,电磁小船的船头(右端)为电磁铁的___极(选填“N”或“S”);在地磁场的作用下,船头最终将指向地理的____
(选填“东”“南”“西”或“北”)方。

解:根据安培定则的内容判定线电流的磁感线的方法和题中图片可知:右手握住导线,让弯曲的四指指尖向上,此时,大拇指所指的方向是左端,左端就是通电螺线管的N极,右端(船头)是S极;船头为电磁铁的S极,所以最终它会指向南方。
故答案为:S;南。
典例剖析|安培定则
S
【例题20】某电磁门锁如图(a),图(b)是该电磁门锁的原理简化图。当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引,请你在图(b)的电源右端括号内标出“+”或“-”极,并在电磁铁右端的括号内标明电磁铁右端的磁极。
解:条形磁体的右端是N极,当开关S闭合时条形磁体和电磁铁相互吸引,说明电磁铁的左端是S极,右端是N极;根据安培定则可知,电流从电磁铁线圈的右后侧流入,从左前侧流出,因此电源右端是正极。如图:
典例剖析|安培定则的应用
+
( )
N
【例题21】如图所示,是一个可自由转动的小磁针放在通电螺线管的一端最终静止时的状态,“N”是小磁针的极性。请在图中画出绕线(三匝即可),使它和电源形成闭合电路,并标出电源“+、-”极。
解:小磁针N极向上,由磁极间的相互作用规律可知,通电螺线管的上端为N极;
假设电源的上端为“+”极,根据安培定则,大拇指指向螺线管的N极,弯曲的四指指向电流方向,因此电流从上端流入,螺线管的绕线方向如下图所示:
典例剖析|安培定则的应用
方法点拨|安培定则
1.通电螺线管磁场的特点:
通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。
通电螺线管的磁场
2.通电螺线管两端的极性跟螺线管中的电流方向之间的关系可以用安培定则来判断。
用右手握住螺线管,弯曲的四指所指的方向和通电螺线管的电流方向一致,大拇指所指的方向就是通电螺线管的N极。
安培定则
安全用电
第3节 电磁铁 电磁继电器
知识点一 电磁铁
电磁铁
1.实验:增强螺线管磁性强弱的方式
如图所示,用导线在塑料管上绕成一个螺线管。接通电路,分别将木棒、铜棒和铁棒插入塑料管内,通过吸引小铁钉(或大头针)的数量判断螺线管磁性强弱的变化情况。
实验表明,通电螺线管内插入铁棒时,其磁性明显增强。
电磁铁
知识点一 电磁铁
2.电磁铁
①电磁铁的概念:
把导线绕成螺线管,再在螺线管内插入_____,当有电流通过时,会有较强的磁性,没有电流时就失去磁性,我们把这种磁体叫作________。
铁芯
电磁铁
②电磁铁工作原理
电磁铁是利用_____________来工作的。通电后,铁芯被螺线管的磁场磁化,两磁场叠加,使电磁铁的磁性增强。
电流的磁效应
知识点一 电磁铁
3.实验:探究影响电磁铁磁性强弱的因素
猜想与假设①电流的大小可能会影响电磁铁磁性的强弱。②线圈的形状和匝数可能会影响电磁铁的磁性强弱。实验器材大铁钉、漆包线、电流表、电源、开关、
滑动变阻器、大头针、铁架台等。
知识点一 电磁铁
实验方法
控制变量法:①控制电磁铁线圈的匝数相同,改变线圈中电流的大小。②控制电磁铁线圈的电流相同,改变线圈匝数。转换法:判断磁性强弱方法:根据吸引大头针、曲别针等的多少来判断螺线管的磁性强弱。
知识点一 电磁铁
实验过程①电磁铁的磁性强弱跟电流大小的关系:将滑动变阻器、电流表和电磁铁串联起来,闭合开关,此时电磁铁线圈匝数一定,调节滑动变阻器,改变通过线圈的电流大小,观察电磁铁吸引大头针的数目变化。
结论一:当匝数一定时,通过电磁铁的电流越____,电磁铁的磁性越_____。


知识点一 电磁铁
②电磁铁的磁性跟线圈匝数的关系:把三个匝数不同的电磁铁,与滑动变阻器、电流表串联在电路中,
闭合开关,此时电路中电流大小一定,观察电磁铁吸引大头针的数目变化。
S
a
b
c
结论二:当电流一定时,电磁铁线圈的匝数越_____,磁性越_____。


知识点一 电磁铁
影响电磁铁磁性强弱的因素:
电磁铁通电时____磁性,断电时磁性______;
线圈的匝数乙丁时,通过电磁铁的电流越____,电磁铁的磁性______;
当电流一定时,电磁铁线圈的匝数______,磁性______。
总结归纳

消失

越强
越多
越强
知识点一 电磁铁
4.电磁铁的优缺点
①电磁铁磁性的有无可由电流的 来控制。②电磁铁的磁性强弱,可用 、 多少来控制。③电磁铁的极性变换,可通过改变 来实现。
通断
电流大小
线圈匝数
电流方向
5.电磁铁的应用
知识点二 电磁继电器
1.电磁继电器概念电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高压电、强电流电路通断,来控制工作电路的一种 的装置。
电磁继电器
电磁继电器实质上是利用 来控制工作电路的一种开关。
2.电磁继电器的结构
由电磁铁、衔铁、弹簧、触点(动触点和静触点)等组成。
工作时的电路由低压控制电路和高压工作电路两部分构成。
开关
电磁铁
知识点二 电磁继电器
控制电路中开关S闭合时,电磁铁的线圈有电流通过产生磁性,
衔铁B被吸下来,动触点D与静触点E接触,高压电路闭合,电动机M工作。反之控制电路开关S断开时,线圈没有电流通过磁性消失,衔铁B被弹簧弹起,动触点D与静触点E脱离,高压电路断开,电动机M停止工作。
3.电磁继电器的工作原理
知识点二 电磁继电器
4. 电磁继电器的作用及实质
用控制___电压___电流电路的通断,
来间接控制___电压___电流电路的通断。




作用
电磁继电器的实质就是一种利用______,
来控制工作电路通断的 _____。
实质
电磁铁
开关
知识点二 电磁继电器
  电磁继电器是一种常用的电子控制开关,在特定情况下关闭或开启,它可以避免工作人员直接操纵含有高电压、强电流的工作电路,从而确保操作安全。电磁继电器被广泛地应用于自动控制和通信领域。
5. 电磁继电器的应用
①利用电磁继电器可以通过控制低电压、弱电流电路的通断来间接地控制高电压、强电流工作电路的通断,使人远离高压环境;
②利用电磁继电器可以使人远离高温、有毒等环境,实现远距离控制;
③在电磁继电器控制电路中接入对温度、压力或光照敏感的元件,利用这些元件操纵控制电路的通断,可以实现对温度、压力或光的自动控制,如电铃、防盗报警、防汛报警、温度自动控制、空气开关自动控制等。
【例题22】某同学将两个相同的铁钉绕制成电磁铁,连接如图所示的电路,使用足够数量的大头针进行探究实验。下列探究正确的是(  )
A.闭合开关S,电磁铁A线圈的匝数更少,所以通过电磁铁A线圈的电流更大
B.闭合开关S,电磁铁B线圈的匝数更多,所以电磁铁B吸引的大头针数量更多
C.若要使电磁铁A和B的磁性增强,可向右移滑动变阻器的滑片P
D.只将两个铁钉换成同规格的两个铜钉,闭合开关S,电磁铁A吸引的大头针数量增多
B
典例剖析|影响电磁铁磁性强弱的因素
解:A、由于两个线圈串联在电路中,故通过两个电磁铁的电流大小相等,故A错误;
B、电流大小相同,铁芯相同,线圈的匝数越多,电磁铁吸引的大头针越多,电磁铁的磁性越强,故B正确;
C、当滑片向右移动时,电阻增大,根据欧姆定律   可知电路中的电流减小,故电磁铁的磁性减弱,故C错误;
D、铁钉会被磁化,使电磁铁磁性增强,铜钉不会磁化,将两个铁钉换成同规格的两个铜钉,磁性减弱,电磁铁A吸引的大头针数量减少,故D错误。
故选:B。
典例剖析|影响电磁铁磁性强弱的因素
【例题23】用如图所示电路研究通电螺线管的磁场。先将开关S接a,观察电流表的示数及吸引图钉的数目;再将开关S从a换到b,调节变阻器的滑片P,再次观察电流表的示数及吸引图钉的数目。
①此时调节滑动变阻器是为了___________________________,来探究电磁铁磁性强弱与__________的关系。
②实验中通过观察______________________,可以判断电磁铁的磁性强弱,这种实验方法叫做________。
典例剖析|影响电磁铁磁性强弱的因素
控制两次实验中电流大小不变
线圈匝数
电磁铁吸引图钉的数目
转换法
解:①将开关S从a换到b,改变了电磁铁线圈的匝数,根据控制变量法的要求,需要调节滑动变阻器使电流表的示数保持不变,这样才能单独研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系。
②实验中通过观察电磁铁吸引图钉的数目,可以判断电磁铁的磁性强弱,这种实验方法叫做转换法。电磁铁磁性强弱无法直接观察,而吸引图钉的数目能直观地反映出磁性的强弱,将不容易观察的磁性强弱转换为容易观察的吸引图钉的数目,所以是转换法。
故答案:①控制两次实验中电流大小不变;线圈匝数;②电磁铁吸引图钉的数目;转换法。
典例剖析|影响电磁铁磁性强弱的因素
方法点拨|电磁铁
1.电磁铁的工作原理:
电磁铁是利用电流的磁效应和通电螺线管插入铁芯后磁性大大增强的原理工作的。
接通电路产生磁性,断开电路磁性消失。
电磁铁
2.电磁铁磁性强弱的影响因素
线圈匝数多少、电流大小。
当电流大小一定时,电磁铁的线圈匝数越多,磁性越强;
当线圈匝数一定时,通过电磁铁的电流越大,磁性越强。
【例题24】如图所示是某同学设计的“温度自动报警器”的电路图,能实现报警时红灯亮,铃响。图中金属丝下端与95℃刻度线对齐。下列说法中正确的是(  )
A.图中电磁铁工作原理是电磁感应
B.控制电路的电源的正负极对调后不会影响自动报警器工作
C.当温度达到85℃时就会发出报警信号
D.如果要降低报警温度,需要将金属丝往上提
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
B
解:A、图中的A是电磁铁,电磁铁的工作原理是电流的磁效应。故A错误;
B、报警器中的控制电路的电源的正负极对调后会影响电磁铁的极性,不会影响自动报警器工作,故B正确。
C、水银温度计和电磁铁串联接在电路中,当温度升高到95℃时,水银和金属丝接通,由于水银和金属丝都是导体,所以控制电路接通,电磁铁有磁性,电磁铁吸引衔铁,动触头和电铃的电路接通,电铃响,故C错误;
D、若报警温度将降低,报警的温度会低于95摄氏度,将上端的金属丝向下移,故D错误。
故选:B。
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
【例题25】如图是某仓库设计的温度报警电路。R1为热敏电阻,其阻值随温度的变化而变化,R2为可调电阻。温度正常时指示灯L发光,当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭,蜂鸣器报警。下列判断正确的是(  )
A.R1的阻值随温度的升高而增大
B.温度升高过程中,电磁铁磁性减弱
C.若要调低报警温度,可将R2的阻值调大
D.若控制电路电源电压降低,报警温度将升高
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
D
解:AB.当温度升高到报警温度时,指示灯熄灭、蜂鸣器报警,表明此时继电器衔铁被吸引向下运动,即磁性增强,电路中电流变大,总电阻变小,即电阻R1的阻值变小,故R1的阻值随温度的升高而减小。故AB错误;
C.若要调低报警温度,此时热敏电阻的阻值会变大,而蜂鸣器工作,控制电路中的电流需要变大,根据  可知,电阻中的总电阻需要变小,因此应减小R2的阻值,故C错误;
D.若控制电路电源电压降低,则电路中电流变小,要保持原来的电流不变,总电阻应减小,R1的阻值随温度的升高而减小,报警温度将升高,故D正确。
故选D。
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
【例题26】如图是一种温度自动报警器的工作原理图,其热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,则以下说法正确的是(  )
A.温度较低时,电铃响起,该装置报警
B.电路工作时电磁铁上端为N极
C.报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点
D.电磁继电器与发电机工作原理相同
典例剖析|电磁继电器在实际生活中的应用
C
解:A.温度较低时,热敏电阻阻值较大,根据 可知,控制电路中电流较小,电磁铁磁性较弱,衔铁没有被吸引下来,电铃所在电路断开,电铃不响,该装置不报警,故A错误;
B.根据安培定则可知,大拇指所指的下端为N极,上端为S极,故B错误;
C.当温度升高,热敏电阻阻值减小,控制电路电流增大,电磁铁磁性增强,吸引衔铁,使电铃所在电路接通报警;温度降低时,电磁铁磁性减弱,衔铁在弹簧作用下复位,电铃电路断开,报警器利用了电磁铁通电时有磁性、断电时磁性消失的特点,故C正确;
D.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,而发电机是利用电磁感应原理工作的,二者工作原理不同,故D错误。
故选:C。
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
【例题27】某温度自动报警器的原理图如图所示。电磁铁上端为N极,在水银温度计中封入一段金属丝,当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,安全指示灯熄灭,电铃发出报警信号。请在括号中标出电源的极性(用“+”或“-”表示),并在虚线框内填入电铃(  )和指示灯的电路元件符号。
典例剖析|设计含有电磁继电器的电路图
解:电磁铁上端为N极,根据安培定则,电源的右端为负极,左端为正极;当温度低于设定温度时,安全指示灯常亮;当温度达到设定温度时,电磁铁有了磁性,吸下衔铁,断开指示灯电路,同时动触点向下移动,接通电铃电路,电铃响报警;说明安全指示灯与上面的静触点连接,电铃与下面的静触点连接,指示灯和电铃并联,如图所示:
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
方法点拨|电磁继电器
1.电磁继电器的构成:由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)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。
低压控制电路是由电磁铁、低压电源和开关组成;工作电路由机器、高压电源、电磁继电器的触点部分组成。
电磁继电器
2.电磁继电器的作用及实质:
其主要工作器件是电磁铁,其对衔铁吸引力的变化与电磁铁磁性的变化相同,线圈匝数、电流大小能够改变电磁铁对衔铁的吸引力。
安全用电
第4节 电动机
知识点一 磁场对通电导线的作用
磁场对通电导线的作用
1.实验:探究通电导体棒在磁场中运动
①如图所示,把一根直导体ab放在磁场中的金属轨道上,接通电路,观察直导体ab的运动情况。
结论一:通电导体在磁场中会受到  的作用。

知识点一 磁场对通电导线的作用
②断开开关,调整电路,把电源的正、负极对调后接入电路,使通过直导体ab的电流方向与原来的相反。接通电路,观察直导体ab的运动情况。
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
只改变电流方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
N
S
I
F
N
S
I
F
结论二:磁场方向一定时,改变电流方向,磁场中导体运动方向_____。
改变
知识点一 磁场对通电导线的作用
③保持通过直导体ab的电流方向不变,把蹄形磁体的两个磁极对调,使磁场方向与原来相反,观察直导体ab的运动情况。
只改变磁场方向,磁场中导体运动方向发生了改变。
S
N
I
F
闭合开关,原来静止在磁场中的导体发生运动。
N
S
I
F
结论三:电流方向一定时,改变磁场方向,磁场中导体运动方向_____。
改变
知识点一 磁场对通电导线的作用
④同时改变通过直导体ab电流方向和磁场方向,接通电路,观察直导体ab的运动情况。
结论四:电流方向和磁场方向同时改变时,磁场中导体运动方向_____。
不变
知识点一 磁场对通电导线的作用
①通电导线在磁场中________作用。
②力的方向跟电流的方向、磁场的方向都有关系:
当电流的方向或者磁场的方向____时,通电导线受力的方向____。
当电流的方向和磁场的方向________时,通电导线受力的方向____。
总结归纳
受到力的
改变
改变
不变
同时改变
知识点一 磁场对通电导线的作用
2.实验:通电线圈在磁场中转动
①如图所示,把使线圈位于磁体两个磁极间的磁场中。接通电源,让电流通过,观察它的运动,并分析线框的受力情况。
通电线圈在磁场中可以转过一个角度,但____持续转动。
不能
知识点一 磁场对通电导线的作用
②当线圈转到平衡位置时,立即改变电流的方向,观察线圈的转动情况。
通过实验可知,线圈不能连续转动,是因为线圈越过了平衡位置以后,受到的力_____它转动。如果在线圈越过了平衡位置后,设法改变线圈中______________,线圈将会继续转动。
阻碍
电流的方向
知识点一 磁场对通电导线的作用
3.换向器实际的电动机可以通过换向器来实现持续转动。通过换向器可以改变线圈中的 , 。①换向器的构造:两个铜半环E和F跟线圈两端相连,
可随线圈一起转动,两个半环中间断开,
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。
电流方向
每半周改变一次
知识点一 磁场对通电导线的作用
②换向器的作用:当线圈转过平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向。如图所示,无论线圈的哪个边,只要它处于靠近磁体S极的一侧,其中的电流都是从读者这边朝纸内的方向流去,这时它的受力方向总是相同的(向上),线圈就可以不停地转动下去了。
知识点二 电动机
电动机
1.电动机的构造
电动机主要由_____和_____两部分组成。
能够转动的部分(线圈)叫作转子;固定不动的部分(磁体)叫作定子。
磁体
线圈
知识点二 电动机
2.直流电动机的工作原理电动机线圈的两端各连着的换向器,随线圈一起转动。电源的正、负极分别通过电刷与换向器接触,使电源和线圈形成闭合电路。
知识点二 电动机
3.实际电动机实际的电动机都有多个线圈,每个线圈都接在一对换向片上,以保证每个线圈在转动的过程中受力的方向都能使它朝同一方向转动。
一种直流电动机的转子
换向器
转子
知识点二 电动机
4.扬声器是怎样发声的①扬声器作用:扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。②扬声器构造:它主要由固定的永磁体、线圈和锥形纸盆构成。
③扬声器发声原理:当线圈中通有电流时,线圈受到永磁体的作用而运动;当线圈中的电流反向时,线圈向相反方向运动。由于通过线圈的电流是交变电流,它的方向不断变化,线圈就不断地来回振动,带动纸盆也来回振动,于是扬声器就发出声音。利用上述扬声器原理,可以制成头戴式耳机和小巧的入耳式耳机。
扬声器构造示意图
【例题28】矩形铜线框在某磁场中的位置如图1所示,电流I1从O点流入线圈,从P点流出,流出的电流为I2,AB段受到的磁场力方向向上。下列说法不正确的是(  )
A.电流I1等于I2
B.图1位置中CD段受到的磁场力方向向上
C.让线圈转180°到图2位置,AB段受到的磁场力方向向下
D.让线圈转180°到图2位置,CD段受到的磁场力方向向上
典例剖析|通电导线在磁场中受到力的作用
C
解:A、根据并联电路电流的特点可知,干路中的电流等于支路电流的和,则干路中的电流是相同的,所以电流I1等于I2,故A项说法正确;
B、图1中,已知AB段受到的磁场力方向向上,因两段导线在同一磁场中,磁场方向不变,且AB、CD两段导线中的电流方向相同(均向右),根据影响磁场力方向的因素可知,CD段受到的磁场力方向也向上,故B项说法正确;
CD、让线圈转180°到图2位置,与图1相比,磁场方向不变,AB、CD两段导线中的电流方向不变(均向右),所以AB段、CD段受到的磁场力方向不变,仍然都是向上的,故C项说法错误,D项说法正确。
故选:C。
典例剖析|通电导线在磁场中受到力的作用
【例题29】学完“电磁相互作用及应用”这一章后,小军对电流表的内部结构进行猜想,他从“当有电流通过电流表时,指针会发生偏转”这一现象想到:电流表里面除了有线圈外,应该还有一个_____,他猜想的依据是
________________________________。
通电线圈在磁场中会受到力的作用
磁体
解:小军对电流表的内部结构进行猜想,他从“当有电流通过电流表时,指针会发生偏转”这一现象想到:电流表里面除了有线圈外,应该还有一个磁体,猜想的依据是通电线圈在磁场中会受到力的作用。
故答案为:磁体;通电线圈在磁场中会受到力的作用。
典例剖析|通电导线在磁场中受到力的作用
【例题30】如图所示,在“探究让通电导线在磁场中动起来”实验中,小明把一根连接导线的轻质铝棒ab置于蹄形磁体的磁场中。
(1)闭合开关,通过观察_________摆动来判断磁场对通电直导线有力的作用;
(2)若只将磁体的两极对调,闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动,说明力的方向与_________有关;
(3)探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”:
通过_______________改变电路中电流大小,观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
典例剖析|探究磁场对通电导线的作用
铝棒ab
调节滑动变阻器
磁场方向
解:(1)闭合开关,通过观察铝棒ab摆动来判断磁场对通电直导线有力的作用;(2)若只将磁体的两极对调,闭合开关观察到铝棒ab会向相反方向运动,说明力的方向与磁场方向有关;(3)探究“通电导线在磁场中受力大小是否与电流大小有关”:通过调节滑动变阻器改变电路中电流大小,观察导体ab摆动幅度大小得到结论。
故答案为:(1)铝棒ab摆动;(2)磁场方向;(3)调节滑动变阻器。
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
【例题31】如图所示电路中,导体棒ab放在蹄形磁体的磁场里,小磁针放在螺线管正下方。闭合开关,发现导体棒ab向右运动,小磁针的N极向下偏转,则下列说法正确的是(  )
A.c、d分别是电源的负极、正极
B.仅对调电源正负极,闭合开关,则导体棒ab向
左运动,小磁针N极向上偏转
C.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,
则导体棒ab向左运动
D.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,
则小磁针N极仍然向下偏转
典例剖析|影响通电导线在磁场中所受磁场力方向的因素
B
解:A.小磁针的N极向下偏转,说明螺线管正下方为N极,电流从上方流入,下方流出,故c、d分别是电源的正极、负极,故A错误;
B.仅对调电源正负极,闭合开关,则导体棒ab向左运动,小磁针N极向上偏转,故B正确;
C.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,则导体棒ab还向右运动,故C错误;
D.对调电源正负极和蹄形磁体N、S极,闭合开关,则小磁针N极向上偏转(因为螺线管只改变了电流方向),故D错误;
故选:B。
典例剖析|电磁继电器的构造与原理
方法点拨|通电导线在磁场中受到力的作用
1. 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。
①当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。②如果同时改变电流的方向和磁感线的方向,通电导线受力的方向不变。
通电导线在磁场中受到力的作用
电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应等原理要注意区分。
2. 探究磁场对通电线圈的作用
通电线圈在磁场中的转动方向跟电流的方向、磁场方向都有关系。
通电线圈在磁场中会受力而转动,但不能持续转动。
【例题32】图中是小亮制作的简单电动机模型,其线圈由漆包线绕成,将线圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在线圈的下面放置了一块磁体。将其接入电路中,闭合开关后,线圈转动起来了。关于此电动机模型的说法正确的是(  )
A.利用电磁感应原理工作
B.线圈另一端的漆只刮掉半周的作用与换向器作用相同
C.线圈转动过程,将机械能转化为电能
D.增大线圈中的电流可改变转动方向
B
解:A.电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受力转动,故A错误;
B.将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用,另一个半周利用惯性转动,这与换向器的作用相同,都能够使线圈持续转动,故B正确;
C.电动机消耗电能而转动起来,能量转化为电能转化为机械能,故C错误;
D.线圈转动的方向与电流的方向有关,增大线圈中的电流,只会改变线圈受到磁场力的大小,而不会改变受力的方向,故D错误。故选:B。
典例剖析|电动机工作原理
【例题33】关于直流电动机,下列说法中正确的是(  )
A.电动机工作时,机械能转化为电能
B.电动机是根据电磁感应原理制成的
C.直流电动机是通过换向器来实现连续转动的
D.同时改变磁场方向和线圈中的电流方向,才能改变电动机的转动方向
典例剖析|换向器的构造及作用
C
解:A、电动机工作时,消耗了电能,获得了机械能,将电能转化为机械能,故A是错误的;
B、电动机是根据通电线圈在磁场中受力而发生转动的原理制成的,故B是错误的;
C、换向器是当线圈刚转过平衡位置时及时改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使线圈能持续转动下去,故C是正确的;
D、通电线圈在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关。当电流方向或磁场方向发生改变时,受力方向就变得相反;若同时改变磁场方向和电流方向,受力方向不会改变,故D是错误的。
故选:C。
【例题34】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180°时,电流沿dcba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
典例剖析|直流电动机的应用
D
解:(1)图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,ab边与dc边中电流方向相反,磁场方向不变,所以ab边受到磁场的作用力向上,故A错误;
(2)线圈由图示位置转过180°时,ab转到右侧,dc转到左侧,线圈中电流沿abcd流过线圈,故B错误;
磁场方向不变,此时dc边电流方向与图示中dc边电流方向相反,所以dc边受到磁场力方向向上,故C错误;
ab边电流方向与图示中ab边电流方向相反,所以ab边受到磁场的作用力向下,故D正确。
故选:D。
典例剖析|直流电动机的应用
方法点拨|电动机
电动机知识的理解
1.电动机
电动机就是通电后“能动”的设备,也是将电能转化为机械能的设备。
2. 电动机转向的调节
若改变电动机的转向,只改变电动机中电流方向或磁场方向即可;若同时改变电流方向或磁场方向,则线圈受力方向不变,即电动机的转向不变。
3. 换向器的作用
直流电动机是根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成的,为使线圈能够持续地转动下去,每当线圈刚转过平衡位置时,换向器就自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈两条边的受力方向,保证线圈能不停地转动下去。
制作简易直流电动机
第5节 跨学科实践:
制作简易直流电动机
知识点 制作简易直流电动机
【项目提出】
  电动机俗称“马达”,它的主要作用是产生驱动转矩,作为用电器或各种机械的动力源。生活中有许多地方会用到电动机......
【项目分析】
1.电动机的材料选取
①制作线圈材料
a. 导线应具有良好的导电性和绝缘性;
b. 漆包铜线是绕制电动机线圈的理想材料。
②磁体材料
选择永磁体作为提供磁场的磁体,为了使电动机的效果更好,应选择磁性较强的磁体。
③电源:
为了安全和方便,可选择常见干电池(1.5V~2V)。
知识点 制作简易直流电动机
2.电动机的结构设计
①确定转子和定子
线圈作为转子,磁体作为定子。
②线圈绕制的匝数
线圈的匝数是根据所需的电压、电流和功率来确定的。一般来说,线圈缠绕10~20圈即可。
知识点 制作简易直流电动机
3.保证通电线圈能在磁场中持续转动
线圈能持续转动的关键在于及时改变线圈中的电流方向。
①方法一:通过使用换向器,在线圈转到平衡位置时,自动改变线圈中的电流方向,从而改变线圈的受力方向,使其能够持续转动。
②方法二:可以把导线的一端刮去全部绝缘漆,另一端刮去半周绝缘漆,来保证线圈持续转动。
一端只刮半周
一端全部刮掉
知识点 制作简易直流电动机
【项目实施】
1.设计制作方案
设计制作简易直流电动机方案,大致画出设计图。
2.制作步骤
①制作线圈:
  取一段漆包铜线,绕成约3cm×2cm的矩形线圈,缠绕约20圈作为转子。从线圈的两端各拉出约2cm的漆包线作为转轴。用小刀刮去线圈两端引线的漆皮,左端全部刮掉,右端只刮上半周或下半周。
知识点 制作简易直流电动机
②制作支架:用回形针或硬金属丝做两个支架,固定在硬纸板或电池盒上,支架顶部能支撑柱线圈的两端,同时允许线圈自由转动。
③添加磁场:将一块强磁体固定在支架下方,确保线圈在磁体的正上方并能穿过磁场中心。
④组装电动机:
  把线圈放在支架上,两个支架分别与电池的两极相连,给线圈通电并用手轻轻推动一下,线圈就会不停地转动。
3.通电测试
闭合开关,闭合开关,轻轻推动线圈,观察线圈能否连续转动。
知识点 制作简易直流电动机
【展示交流】
1. 请大家展示自己制作的简易直流电动机,介绍制作过程、制作过程中遇到的问题和解决方法。
2. 观察哪个电动机转动得更快。它们可以带动其他装置旋转吗?
3. 为什么有的小组制作的电动机模型不转动,分析原因可能有哪些?失败原因是什么?
【例题35】项目提出:小梦学习小组参加了制作电动机模型活动。
项目实施:将一段漆包线绕成约为 3cm×2cm的矩形线圈,漆包线在线圈的两端各伸出约3cm,然后用小刀刮两端引线的漆皮,并将该线圈放在支架上。线圈两端的引线通过两个支架分别与电池的两极相连,如图所示。给线圈通电并用手轻推一下,线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮,刮线的要
求是_____(选填“A”或“B”)。
A.左端全部刮掉,右端全部刮掉
B.左端全部刮掉,右端只刮掉上半周
典例剖析|制作简易直流电动机
B
(2)如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,小梦应该做的尝试是 ______________或_______________________ 。
(3)在制作过程中,若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是
___________________________________________ 。(答出一点即可)
将电源的正、负极对调或将磁体的N、S极对调
增大电源电压
换一块磁性更强的磁体
典例剖析|制作简易直流电动机
解:(1)在制作简易电动机模型时,将线圈两端引线的漆皮,一端全部刮掉,另一端只刮半周,这样在一个半周内受到磁场的力的作用而转动,另一个半周利用惯性转动,若两端的漆皮都全部刮掉,线圈就不能持续转动。
故选B。
(2)如果整个制作过程及元件都正常,闭合开关后线圈不动,可能是线圈受力太小,原因是电流太小或磁场太弱,所以可以增大电源电压来增大电流,或者换用磁性更强的磁体 。
(3)电动机的转动方向与电流方向和磁场方向有关,所以若要改变电动机的转动方向,可采取的做法是改变电流方向,比如对调电源正负极;或者改变磁场方向,比如对调磁体的磁极。
典例剖析|制作简易直流电动机
安全用电
第6节 磁生电
知识点一 磁生电
磁场对通电导线的作用
1.法拉第的发现
1831年英国物理学家法拉第,发现利用磁场产生电流的条件和规律,进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系。电磁感应现象的发现具有划时代的意义,在实际方面,开创了电气化时代的新纪元。在理论上,为建立电磁场的理论体系打下了基础。
知识点一 磁生电
2.实验:探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件实验目的
探究导体在磁场中运动时产生电流的条件。
实验思路用导线连成闭合电路,并将电流表连入电路中,
尝试将导线静止在磁场中,或在磁场中运动,
观察电流表是否发生偏转,以判断电路中是
否产生电流。
知识点一 磁生电
实验器材蹄形磁铁 1 个、灵敏电流计 1 只、直导体 1 根、开关 1 个、铁架台 1 套、导线若干等
①如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根直导体,直导体的两端跟电流表及开关连接。将让直导体在磁场中静止,断开和闭合开关,观察电路中是否有电流产生。②保持开关断开,将直导体在磁场中沿不同方向运动,观察电路中是否有电流;然后闭合开关,重复以上操作,观察电路中是否有电流产生。
实验过程
知识点一 磁生电
实验记录
电路断开








线圈ab段在磁场中的运动情况
有无
电流
静止
竖直方向,向上(向下)运动
水平方向,向左(向右)运动
斜向上(斜向右)运动
电路闭合
静止
竖直方向,向上(向下)运动
水平方向,向左(向右)运动
斜向右上(斜向左下)运动
电流计指针偏转情况
不偏转
不偏转
不偏转
不偏转
不偏转
不偏转
向右(向左)偏转
向左(向右)偏转
知识点一 磁生电
分析论证
当导体运动方向与磁感线方向平行时,无电流产生。
当导体运动方向与磁感线方向垂直时,有电流产生。
当导体运动方向与磁感线方向斜交时,有电流产生。
导体做切割磁感线运动时,有电流产生。
知识点一 磁生电
1. 电路处于________;
2. 部分导体在磁场中做___________的运动。
导体中产生感应电流的条件:
闭合状态
切割磁感线
知识点一 磁生电
3. 电磁感应现象①定义:闭合电路的一部分导体在磁场中做      的运动时,导体中会产生电流,这种现象叫做     。②感应电流:电磁感应产生的电流叫做     。③感应电流方向的影响因素:感应电流的方向与     和导体     皆有关。
切割磁感线
电磁感应
感应电流
运动的方向
磁场的方向
知识点二 发电机
1.实验:探究手摇发电机发电
把一台手摇发电机跟灯泡连接起来,转动摇把观察灯泡是否发光;用不同速度转动摇把,观察灯泡亮度的变化情况。
小灯泡发光,说明电路中产生感应电流;
线圈转动速度不同,灯泡亮度不同。
转速越快,灯泡越亮,说明感应电流越大。
发电机
手摇发电机产生的电流的大小和方向是变化的;电流的大小与发电机的转速有关。
知识点二 发电机
2. 交变电流
①定义:如果导线左右往复运动,电流表指针来回摆动,电路中产生的是交变电流,简称交流。
随着线圈的转动,发电机产生的感应电流的大小和方向也在周期性地变化。
②交变电流的频率:
在数值上等于电流在每秒内周期性变化的次数。我国电网以交流供电,频率为50Hz。
电路中用电池供电时,电路中的电流从电池的正极流向负极,方向不改变。这种电流叫作直流。
知识点二 发电机
3.交流发电机
①发电机原理:电磁感应现象表明,机械能可以转化成 ,
发电机就是根据此原理制造的。
电能
②发电机构造及作用
磁铁:用来产生磁场;
线圈:转动时,切割磁感线,产生感应电流;
铜环:两个铜环随线圈一起转动,与外部电路组成一闭合回路;
电刷:感应电流通过电刷流出。
主要由转子(转动部分)和定子(固定部分)两部分组成的。
知识点二 发电机
③交流发电机工作原理示意图
线圈的蓝色部分在前半周转动时,向下做切割磁感线运动,产生感应电流。
线圈蓝色部分在后半周转动时,向上做切割磁感线运动,产生感应电流方向相反。
线圈转过半周时,ab边向右运动,cd边向左运动,不切割磁感线,没有电流。
导线ab边向上切割磁感线,cd边向下切割磁感线,产生感应电流。外部电流方向为B到A。
B
A
知识点二 发电机
4.实际发电机
①构造:
a. 小型发电机一般采用磁极不动、线圈旋转的方式发电;
b. 大型发电机一般采用线圈不动、磁极旋转的方式发电。
②能量转化的过程
实际的发电机靠内燃机、水轮机、汽轮机等机械的带动,把燃料中的化学能或者水库中水流的机械能转化为电能。
知识点二 发电机
当你唱卡拉OK时,要用到话筒(麦克风)。话筒的种类很多,图是动圈式话筒构造示意图。当你对着话筒说话或唱
歌时,声音使膜片振动,与膜片相连的
线圈也跟着一起振动,线圈处在磁场中。
把线圈两端的导线接入扩音机,就能通
过扬声器听到你说话的声音。
③动圈式话筒
膜片带动线圈振动,做切割磁感线运动
声音使膜片振动
线圈中产生感应电流
感应电流的大小随声音的变化而变化
电流信号经扩音机放大后传给扬声器
知识点二 发电机
7. 发电机与电动机的比较
电动机 发电机
结构
工作原理
本质
能量转化
应用
磁场对通电线圈的作用
利用电磁感应现象
磁场对电流有力的作用
电能转化为机械能
扬声器
磁生电
机械能转化为电能
话筒
磁体+线圈+换向器
磁体+线圈+铜环
电动机
发电机
知识点二 发电机
磁记录
软磁材料:软铁被磁体磁化后,磁性很容易消失,称为软磁材料。
硬磁材料:而钢等物质被磁体磁化后,磁性能够保持,称为硬磁材料。
硬磁材料可以做成永磁体,还可以用来记录信息。
变压器
知识点二 发电机
录音磁头的工作原理
磁带式录音机的磁带上附有一层由硬磁材料制成的小颗粒磁粉。
录音时:声音先转变成强弱和方向都变化的电流,通过录音磁头,产生了强弱和方向都变化的磁场。磁带划过磁头时,磁带上的小颗粒被不同程度地磁化,于是记录了一连串有关磁性变化的信息。
放音时:磁带贴着放音磁头运动,磁性强弱和方向都变化的磁带使放音磁头中产生变化的感应电流,电流经放大后使扬声器发声,便可“读”记录的信息。
磁带
典例剖析|探究感应电流产生的条件
【例题36】如图所示是探究电磁感应现象的实验装置,在蹄形磁铁的磁场中放置一根导线,闭合开关,导线两端和电流表连接形成闭合回路。图中A表示垂直纸面的一根导线,它是闭合回路的一部分。它在磁场中按箭头方向运动时,不产生感应电流的是(  )
D
A B C D
典例剖析|探究感应电流产生的条件
解:A.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体向右做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故A不符合题意;
B.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体斜向下做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故B不符合题意;
C.由图知导线是闭合电路中的部分导体,且导体斜向上做切割磁感线运动,所以会产生感应电流,故C不符合题意;
D.由图知导线是闭合电路中的部分导体,但导体运动方向和磁感线方向平行,没有做切割磁感线运动,不会产生感应电流,故D符合题意。
故选D。
【例题37】如图,在“探究什么情况下磁可以生电”的实验中,下列说法正确的是(  )
A.上下移动导线AB,电流表的指针一定会偏转
B.左右移动导线AB,电流表的指针会发生偏转
C.动圈式话筒采集声信号时,利用了该实验规律
D.该实验探究得到的规律与奥斯特实验规律一样
BC
解:A.上下移动导线AB,导体没有切割磁感线,不产生感应电流,电流表的指针一定不会偏转,故A错误;
B.左右移动导线AB,导体切割磁感线,产生感应电流,电流表的指针会发生偏转,故B正确;
D.该实验探究得到的规律叫电磁感应现象,动圈式话筒是利用电磁感应原理工作的;而奥斯特实验证明了电流周围存在磁场,该实验探究得到的规律与奥斯特实验规律不同,故C正确,D错误。故选:BC。
典例剖析|探究感应电流产生的条件
【例题38】如图是一种佩戴在手腕上的“计步器”,其内部的基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁体,管外绕着线圈。走路时,磁体在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,实现计步。下列选项中与“计步器”产生电流的原理相同的是(  )
D
典例剖析|电磁感应现象与应用
A B C D
解:走路时磁体在管中往复运动,线圈输出变化的电流,这是闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,产生感应电流,是电磁感应现象 。
A.图A展示的是地磁场的分布情况,与电磁感应现象无关,A不符题意;
B.如图B是奥斯特实验,表明通电导线周围存在磁场,是电流的磁效应,并非电磁感应,故B不符合题意;
C.如图C电路中有电源,是通电导体在磁场中受力运动,是电动机的工作原理,不是电磁感应,故C不符合题意;
D.如图D闭合电路的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电流表指针会发生偏转,即产生了感应电流,这是电磁感应现象,与 “计步器” 产生电流的原理相同,故D符合题意。故选D。
典例剖析|电磁感应现象与应用
【例题39】如图是一新型手电筒。上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,使筒壁上的线圈内产生感应电流,并为筒内的蓄电池充电。下列说法正确的是(  )
A.该装置利用了电动机原理
B.上下快速晃动时电能转化为机械能
C.该装置利用了发电机原理
D.为蓄电池充电时化学能转化为电能
C
解:ABC.上下快速晃动时,筒内的磁体会上下运动,切割磁感线,产生感应电流,将机械能转化为电能,利用了发电机原理,故C正确,AB错误;
D.为蓄电池充电时,蓄电池消耗电能,将电能转化为化学能,故D错误。
故选C。
典例剖析|电磁感应现象与应用
典例剖析|电磁感应现象
1.实验方法:控制变量法
①闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生电流。
②感应电流的方向跟导体运动方向和磁场方向有关。
探究感应电流产生的条件
2.实验结论:
正确理解电磁感应现象
1. 产生感应电流的条件:
电路是通路,电路的一部分导体做切割磁感线运动,二者缺一不可。
2. 影响感应电流的因素:
感应电流的方向与导体运动方向和磁场方向有关。感应电流的大小与导体运动快慢、磁场强弱等有关。
【例题40】闭合开关,使图甲中导体棒ab水平向左运动时,在图乙线圈中产生d→c→b→a的电流使线圈在磁场中沿顺时针转动,下列说法正确的是(  )
A.乙中线圈转动是电磁感应现象
B.乙中线圈所在的位置叫平衡位置
C.保持图甲ab运动方向不变,同时对调甲、乙中磁极方向后,乙中线圈仍沿顺时针转动
D.闭合开关,图甲中导体棒上下运动,乙中线圈仍沿顺时针转动
典例剖析|发电机
C
解:A.乙中线圈转动是通电线圈在磁场中受力作用,故A错误;
B.乙中线圈所在的位置,左右两边线圈受到的力大小相同,方向相反,没有在同一直线上,不是平衡位置,故B错误;
C.保持图甲ab运动方向不变,同时对调甲、乙中磁极方向后,乙中线圈的电流方向改变,乙线圈受到的磁力方向不变,则乙中线圈仍沿顺时针转动,故C正确;
D.闭合开关,图甲中导体棒上下运动,导体没有切割磁感线,不会产生感应电流,乙中线圈没有电流经过,不会受到磁力作用,保持静止不动,故D错误。
故选C。
典例剖析|发电机
【例题41】观察手摇发电机灯泡的发光与手电筒灯泡的发光,通过比较我们可以发现(  )
A.两个仪器的工作过程中其能量转化是相同的
B.手摇发电机灯泡会闪烁发光说明通过灯泡的电流方向在改变
C.两灯泡中通过的电流都是直流电
D.若用发光二极管替代小灯泡,同样的速度转动手摇发电机时,二极管每分钟闪烁的次数会减少
典例剖析|发电机
D
解:A.手摇发电机灯泡发光的过程是机械能转化为电能,电能再转化为光能,手电筒灯泡发光过程是电池的化学能转化为电能,电能再转化为光能,故A不符合题意;
B.灯泡闪烁是因为通过其电流的大小发生改变,不能说明电流方向在改变,故B不符合题意;
C.手摇发电机产生的电流方向发生改变,不是直流电,手电筒灯泡中电流方向不变,是直流电,故C不符合题意;
D.用发光二极管替代小灯泡,同样的速度转动手摇发电机时,电流方向变化速度相同,但二极管是单向导电性,一个方向的电流发光,另一个方向的电流时不发光,所以每分钟闪烁的次数减少,故D正确。
故选D。
典例剖析|发电机
【例题42】风能是一种清洁能源,我国风力发电技术在全世界处于领先位置,
以下实验中,能说明风力发电机原理的是(  )
典例剖析|发电机
C
解:风力发电机的工作原理是电磁感应现象;
A、是奥斯特实验,小磁针发生偏转说明通电导体周围有磁场,故A不符合题意;
B、开关闭合后,电路中有电流,通电导体受到磁场力的作用发生运动,即是电动机的制作原理,故B不符合题意;
C、开关闭合后,在外力作用下使导体左右移动,切割磁感应线,则电流表指针发生偏转,说明此时有感应电流产生,这是电磁感应现象,是发电机的工作原理,故C符合题意;
D、该装置是利用电流的磁效应的原理,即通电时该线圈会产生磁性,能吸引小铁钉,故D不符合题意。
故选:C。
典例剖析|发电机
发电机的原理
1. 发电机的原理:主要基于 电磁感应现象 。
当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,这种现象被称为电磁感应。
典例剖析|发电机
2. 发电机与电动机相对比:电动机是因电而动,工作配置中要有电源,消耗电能获得机械能;发电机则是因动而电,工作配置中没有电源,发电机本身就是电源,消耗机械能获得电能。
3.交流电和直流电区别:无论是直流还是交流发电机,线圈产生的都是交流电,交流发电机输出的是交流电,直流发电机是在换向器作用下输出的是直流电。
课堂总结
复习思路总结
认识磁现象,认识磁场、地磁场
了解电磁铁和电磁继电器
认识直流电动机的构造
了解电磁感应现象
认识
·磁感线描述磁场
·电磁铁和电磁继电器的工作原理
·直流电动机的工作原理
·感应电流的条件
·发电机的工作原理
理解
运用
磁感线描述磁体周围的磁场
安培定则的运用;
电磁铁、电磁继电器在应用
电磁感应现象的应用
谢谢聆听
谢谢聆听

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