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中考一轮复习《电磁转换》讲与练设计
边讲边练
例1.放在条形磁体周围的小磁针静止时如图所示，三个小磁针的极和一个小磁针的极被涂黑，则极被涂黑的小磁针是　　（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
知识梳理：磁体
1.磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质，磁铁的这种性质叫做磁性。
2.磁体：具有磁性的物质叫磁体。
3.磁极：磁体上磁性最强的部分(任一个磁体都有两个磁极且是不可分割的)
(1)两个磁极：南极(S)：指南的磁极叫南极；北极(N)：指北的磁极叫北极。
(2)磁极间的相互作用：同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引。
4.磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
练习1．两根完全相同的铁块A和B，如图甲所示放置时，B被吸住掉不下来；如图乙所示放置时，A不能被吸住而掉下来，此现象说明（　　）
A．A、B都是磁体 B．A、B都不是磁体
C．A是磁体，B不是磁体 D．A不是磁体，B是磁体
练习2．如图所示，磁体吸住两根铁钉的一端，那么这两根铁钉的另一端将(　　)
A．互相吸引，如图甲所示 B．互相排斥，如图乙所示
C．既不吸引，也不排斥，如图丙所示 D．以上三种情况都有可能
练习3．关于磁体、磁场和磁感线，以下说法中正确的是　　（ ）
A．所有金属都能够被磁体所磁化
B．磁场周围存在大量的磁感线，磁感线越稠密说明磁场越强
C．小磁针静止时指南北方向是因为受到地磁场的作用
D．小磁针在磁场中静止时，极所指的方向就是该点磁场的方向
例2.如图所示的磁体两极间磁感线的画法正确的是（　　）
A．B．C． D．
知识梳理：磁场
(1)概念：在磁体周围存在的一种物质，能使小磁针偏转，这种物质看不见，摸不到，我们把它叫做磁场。
(2)基本性质：磁场对放入磁场中的磁体产生磁力的作用。
(3)磁场的方向
规定：在磁场中的任意一点，小磁针静止时，小磁针N极所指的方向就是那点的磁场方向。
注意：在磁场中的任意一个位置的磁场方向只有一个。
6.磁感应线(磁感线)
(1)概念：为了形象地描述磁场，在物理学中，用一些有方向的曲线把磁场的分布情况描述下来，这些曲线就是磁感线。
(2)方向：为了让磁感线能反映磁场的方向，我们把磁感线上都标有方向，并且磁感线的方向就是磁场方向。
(3)特点：①磁体外部的磁感线从N极出发回到S极，在磁体内部从S极出发回到N极； ②磁感线是有方向的，磁感线上任何一点的切线方向与该点的磁场方向一致；③磁感线的分布疏密可以反映磁场磁性的强弱，越密越强，反之越弱；④磁感线是空间立体分布，是一些闭合曲线，在空间不能断裂，任意两条磁感线不能相交；⑤磁感线是为了描述磁场而假想出来的，实际上不存在。
7.地磁场
(1)概念：地球周围存在着磁场叫做地磁场；(2)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；(3)磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现的。
练习1.小明在探究条形磁体周围的磁场时,在一块玻璃板上均匀地撒了一些铁屑,把条形磁体轻轻放在玻璃板的下方,轻敲玻璃板,出现了如图所示的现象.下列说法正确的是 （ ）
A.丝状铁屑就是条形磁体周围的磁场
B.磁体两端的铁屑最多,说明条形磁体两端的磁性最强
C.通过此实验可以确定磁体周围磁场的方向
D.此实验中使用的铁屑原来是具有磁性的
练习2．如图所示是用来描绘某一磁体周围磁场的部分磁感线，由磁感线的分布特点可知，B点的磁场比A点的磁场________(选填“强”或“弱”)；若在B点放置一个可自由转动的小磁针，则小磁针静止时，其S极指向________(选填“P”或“Q”)处
例3.如图所示，将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。接导电路后，观察到小磁针偏转。
（1）实验探究的是通电直导线周围是否存在 ；
（2）改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也发生改变，表明 ；
（3）实验中小磁针的作用是 ；若通电直导线下面不放小磁针，此结论能否成立？ （选填“能成立”，“不能成立”）。
（4）实验中用到的一种重要科学研究方法是（ ）
A. 类比法 B. 转换法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
例4.在“探究通电螺线管外部磁场的方向”实验中：
(1)小磁针的作用 。
(2)在螺线管外部A、B两处放置小磁针，闭合开关，发现A处小磁针发生偏转，而B处小磁针不偏转，试说明B处小磁针不偏转的可能原因 。
(3)将电池的正负极对调，重复上述实验，是为了探究通电螺线管外部磁场的方向与 方向的关系。
(4)观察实验现象后，应立即断开开关，是为了 。
知识梳理：电流的磁场
1.电流的磁效应：如图(1)
(1)1820年，丹麦的科学家奥斯特第一个发现电与磁之间的联系；(2)由甲、乙可知：通电导体周围存在磁场；(3)由甲、丙可知：通电导体的磁场方向跟电流方向有关。
图(1)电流的磁效应
2.通电螺线管：(1)磁场跟条形磁铁的磁场相似；(2)通电螺线管的磁极方向跟电流方向有关；(3)安培定则：用右手握住螺线管，让四指弯向螺线管中电流的方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(如图(2)所示)
图(2)通电螺线管磁场的判定：安培定则
3.电磁铁：电磁铁是一个内部插有铁芯的螺线管。
(1)影响电磁铁磁性强弱的因素(控制变量法)：①电流大小；②有无铁芯；③线圈匝数的多少。(1)在电磁铁线圈匝数相同时，电流越大，电磁铁的磁性越强；(2)电磁铁的磁性强弱跟有无铁芯有关，有铁芯的磁性越强；(3)当通过电磁铁的电流相同时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强。
(2)电磁铁的优点：1)电磁铁磁性有无，可由电流的有无来控制；2)电磁铁磁性强弱，可由电流大小和线圈匝数的多少来控制；3)电磁铁的磁性可由电流方向来改变。
(3)电磁铁的应用：电磁起重机、磁悬浮列车、电磁选矿机、电铃、电磁自动门等。
4.电磁继电器
1)结构(如图所示)：电磁继电器是由电磁铁、衔铁、簧片、触点(静触点、动触点)组成。
2)工作原理：当较低的电压加在接线柱D、E两端，较小的电流流过线圈时，电磁铁把衔铁吸下，使B、C两个接线柱所连的触点接通，较大的电流就可以通过B、C带动机器工作。
3)结论：电磁继电器就是利用电磁铁控制工作电路通断的开关。
4)用电磁继电器控制电路的好处：用低电压控制高电压；可以实现远距离控制、自动控制。
练习1.如图甲所示是“磁浮地球仪”，在地球仪中装入条形磁铁，通电后，底座中的电磁铁就可将其“漂浮”在空中，其工作原理如图乙所示，下列判断正确的是　　
A．电磁铁的上端为N极
B．“磁浮地球仪”的工作原理是异名磁极相互吸引
C．电源的左端为正极
D．滑片P向左移动可增加地球仪“漂浮”的高度
练习2.在探究影响电磁铁磁性强弱的因素时，按如图的电路进行实验，下列说法正确的是（　　）
A．使用该实验装置只能研究磁性强弱与线圈匝数的关系
B．铁钉A、B上端为是S极
C．实验可以得出电磁铁磁性强弱与电流方向有关
D．本实验运用了控制变量法和转换法
练习3.如图所示是汽车尾气中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R1阻值随CO浓度的增大而减小，则：
（1）闭合开关S后，通电螺线管上端是 　　极。
（2）为满足工作要求电铃应接在 　　之间。
（3）当CO浓度升高，电磁铁磁性会 　 。
（4）若要使CO浓度低于原来的设定值，检测电路就报警。检测电路可以怎样改进？请写出两种方法：
方法一： 方法二 ：　　
例5.在图甲所示装置中的M、N之间接入电源进行探究实验时，导体棒AB不能选用铁棒的原因是 ；此时若M接电源的正极N接电源负极，开关S闭合后，导体棒AB向右运动，如果M改接电源的负极同时将磁体的N、S极对调后，再闭合开关，导体棒AB将向 运动。
在图乙中，磁体间磁场的磁感线方向都是从磁体N极水平指向S极，且线圈所处的空间磁场强弱是恒定不变的。通电后若cd段导线受磁场力的方向为竖直向下，则ab段导线所受磁场力的方向是　 　，这两个力　 　（选填“是”或“不是”）一对平衡力，理由是　 　；此时线圈所处的位置 （填“是或“不是”）平衡位置，开关闭合后，线圈不能持续转动下去的原因是
，若要线圈能持续转动下去，可以在线圈从图示位置转过90度后改变磁场方向或改变 ，从而改变ab和cd边的受力方向，直流电动机中的换向器的作用就是 。
知识梳理：磁场对电流的作用 电动机
1.磁场对通电导体的作用(如图(1)所示)：1)通电导体在磁场中，会受到力的作用；2)通电导体在磁场中，受力方向与电流方向和磁感线方向有关。
2.电动机
1)基本结构：转子（线圈)、定子(磁体)、电刷、换向器。
电刷的作用：与半环接触，使电源和线圈组成闭合电路。
换向器的作用：使线圈一转过平衡位置就改变线圈中的电流方向。
2)工作原理：电动机是利用通电线圈在磁场中受力而转动的原理制成的。
3)通电线圈在磁场中的受力大小跟电流(电流越大，受力越大)，磁场的强弱(磁性越强，受力越大)和线圈的匝数(匝数越大，受力越大)有关。
4)应用：直接电动机：(电动玩具、录音机、小型电器等)；交流电动机：(电风扇、洗衣机、家用电器等)
5)电动机原理图：如图(2)所示。
电动机工作原理图
练习1.如图所示为小明同学制作的简易直流电动机模型.支架与电池两极相连，以漆包线矩形线圈引线为轴，一端漆皮全部刮去，另一端刮去上半周，将线圈放在带有磁体支架上，轻推线圈，线圈就会连续转动。关于此电机模型，下列说法正确的是
A．线圈在连续转动的过程中，存在断路现象 （ ）
B．支架是用绝缘体做成的
C．线圈在越过平衡位置时，会自动改变线圈中的电流方向使线圈连续转动
D．该模型是利用电磁感应的原理工作的
练习2.小孙把安装好的电动机模型接入电路，如图所示。
（1）闭合开关，线圈不转动。若用手轻轻一推线圈，线圈就转动起来，则线圈不转的原因是 ；若用手轻轻把电刷（铜片）弯曲一下，线圈就转动起来，则线圈不转的原因是 ；若在原磁铁上加一块磁体，线圈就转动起来，则线圈不转的原因是 。
（2）线圈正常转动后，若要探究线圈的转速是否与电流大小有关，操作方法是 ；若要探究线圈的转动方向是否与电流方向有关，操作方法是 ；若要探究线圈的转动方向是否与磁场方向有关，操作方法是 。
（3）许多家用电器用到电动机，请你列举一种装有电动机的家用电器的名称是 。（4）小孙在实验时，所用的电源电压是6V保持不变。偶然中她发现当电动机不转时，用电流表测出此时的电流是0.5A，当电动机转动起来时，电流表的示数是0.1A，则此电动机线圈的电阻是 ，转动时消耗的发热功率是 W，总功率是 W。
例6.如图为“探究感应电流产生的条件”的实验装置，蹄形磁体放置在水平桌面上。闭合开关后。
（1）若保持磁体不动，导体AB向右水平运动，灵敏电流
计的指针　 （会/不会）偏转；若保持导体AB不动，可
以将磁体　 　（选填“上下”或“左右”）移动，灵敏电
流计的指针也会发生偏转。
（2）做切割磁感线运动的导体AB，在电路中的作用相当于　 　。
（3）若要改变电流计指针偏转的方向，你的做法是　 　。
（4）在此装置中，当导体AB沿水平方向运动时，要使电流计指针偏转幅度变大，你的
做法是　 　。
（5）如图所示是实验室用到的手摇发电机模型，将小电灯换成灵敏电流计。慢慢摇动手柄，观察到灵敏电流计的指针 （选填“左右摆动”或“向一侧摆动”）。这表明该发电机模型发出的电是 （选填“交流电”或“直流电”）。
（6）完成上述实验后，还想探究“磁场对通电导体的作用”，只需将灵敏电流计换为　 即可。
知识梳理：电磁感应 发电机
1.电磁感应现象
(1)电磁感应现象是英国的物理学家法拉第第一个发现的。
(2)什么是电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流；感应电流：由于电磁感应产生的电流叫感应电流。
(3)电流中感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向和磁场方向有关。
2.发电机
(1)工作原理：发电机是根据电磁感应原理工作的，是机械能转化为电能的机器。
(2)发电机原理图(无电源)：如图所示。
(3)直流电和交流电
1)直流电：方向不变的电流叫做直流电。
2)交流电：周期性改变电流方向的电流叫交电流。
3)产生的感应电流大小跟磁场强度、切割磁感线速度、线圈匝数(导体的长度)有关。
4)周期(T)、频率(f)：我国交流电周期是0.02s，频率为50Hz(每秒内产生的周期性变化的次数是50次)，每秒电流方向改变100次。
二、课后拓展
1.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。对实验的有关分析不正确的是 （ ）　　
A．撒铁屑的目的是将看不见、摸不着的磁场显示出来
B．铁屑在磁场中被磁化成一个个小磁体
C．轻敲玻璃板，目的是使铁屑可以自由转动，铁屑在磁力作用下有序排列
D．把玻璃板换成铁板，实验效果会更好
2.在探究“通电螺线管外部磁场的方向”时，洋洋在螺线管的两端放上小磁针（涂黑的一端为N极），在硬纸板上均匀的洒满铁屑。通电后轻敲纸板，小磁针的指向和铁屑的排列情况如图所示，下列说法中不正确的是（　　）
A．线圈中 A 点的电流方向向上
B．通电螺线管外部磁场与条形磁体的磁场相似
C．小磁针静止时 N 极指向为通电螺线管外部该点的磁场方向
D．只改变螺线管中的电流方向，小磁针的偏转方向发生改变
3.如图所示为“机器人餐厅”的机器人为顾客送餐后返回的情景。机器人接到指令后，内部的电动机会驱动其底部的轮子将美食送到指定客人的桌边。电动机依据的原理与下列图中的实验原理相同的是（）　　
A． B． C． D．
4.关于下列四幅图的描述正确的是（ ）　　
A．图甲：司南指示南北方向是由于受到地磁场的作用
B．图乙：地球磁场的极在地理的北极附近
C．图丙：改变电流方向会改变电流周围磁场的强弱
D．a端磁极是极，b端磁极是极
5.如图是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路，为“”照明灯，天暗时自动发光，天亮时自动熄灭。控制电路中，电源由两节干电池串联而成。为定值电阻，为阻值会随着光照强度变化而变化的光敏电阻。下列说法中不正确的是( ) 　　
A．受控电路中导线a端应连接照明电路的火线
B．提高控制电路电源电压，白天也可能发光
C．当光照强度增大时，控制电路总功率将增大
D．为了让灯在天更暗时才发光，可换用阻值更小的
6.小明用塑料为连接轴将自己家的两个玩具电机的转轴连接起来，如图，开关闭合后，灯泡发光，下列说法正确的是( )　　
A．电流通过连接轴传输到灯泡，所以灯泡亮了
B．甲相当于发电机，乙相当于电动机
C．增加电池的节数，小灯泡亮度不变
D．将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变
7.如图所示，先将小磁针放在水平桌面上，静止时小磁针N极指向 方。再将一根直导线平行架在小磁针上方，给导线通电后，小磁针将 ，说明 。
8.如图所示，回形针处于静止状态，通电螺线管（电流方向见图）的下端为　 　 极。回形针因处在通电螺线管所产生的　 中而被磁化，它的上端 　极。
9.如图，探究通电螺线管外部磁场时，在玻璃板上均匀地撒上铁屑，放上小磁针。实验中选用铁屑是为了显示磁场　 　情况，选用小磁针是为了显示磁场　 　。通过探究可知，通电螺线管外部的磁场与　 　磁体周围的磁场相似。
10.如图所示是小明设计的手摇电筒，其内部除灯泡、导线外只有固定的线圈和可来回运动的条形磁铁，当他沿图中箭头方向来回摇动手电筒时，灯泡发光，手摇电筒中　 　相当于电源，它应用的是　 　原理，将　 　能转化为电能。
11. 图示实验装置中，磁体和导体棒均水平放置，断开S2、闭合S1，使导体棒水平向右运动，电流表G的指针向右偏，这是　 　现象，为使G的指针向左偏，可使导体棒向　 运动，断开S1、闭合S2，导体棒能运动起来，依此可制成　 　（选填“电动机”或“发电机”）。
12.图所示，在探究产生感应电流条件的实验中，把蹄型磁铁竖直放置在水平桌面上。闭合开关，当导体AB_______（竖直/水平）运动时，回路中有感应电流；如果让导体AB保持静止，使磁铁竖直向上运动，回路中______感应电流（有/没有），当磁铁沿平行于AB的方向运动时，回路中_______感应电流（有/没有）。
13.图是小华为学校设计的楼道照明系统自动控制装置，已知控制电路电压U恒为6V，电磁继电器线圈电阻R1为20Ω，R2为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小。图中AC可绕O点转动，OA长为0.5cm，OB长为1cm，AC部分的重力、触点间的压力以及各处的摩擦力均忽略不计。
(1)闭合控制电路中开关S，电磁铁上端为______极。
(2)为了实现光照减弱时，受控电路接通，灯L发光，图中导线M应接______（选填“触点1”或“触点2”）。
(3)电磁铁对衔铁的吸引力F等效集中作用在B点，吸引力F与控制电路中电流I的关系如图所示，当衔铁刚好被吸下时，弹簧对A点的拉力为2.4N，则此时光敏电阻R2的阻值为______Ω。
14．（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 有力的作用；只对调电源正负极接线，通电直导线会向　 　运动，这说明通电导体的受力方向与　 　有关。
（2）如图乙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　 　、　 。（填物理属性）
15. 请在图中标出四条磁感线的方向以及磁体AB的磁极
16. 图中，小磁针处于静止状态，请在两虚线框内分别标出电源和螺线管的极性
17. 在图中画出过A点的磁感线。

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