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(共53张PPT)
电与磁
考点一 磁现象　磁场
1.磁现象
磁性 能够吸引__________________等物质的性质
磁体 定义 具有磁性的物体
分类 按获取方式分:天然磁体和人造磁体
按磁性保持时间分:软磁体和硬磁体
铁、钴、镍
磁极 定义 磁体上磁性最强的位置
命名 能够自由转动的磁体静止时指南的那个磁极叫做南极(S极),指北的那个磁极叫做北极(N极)
作用 规律 同名磁极相互__________,异名磁极相互__________
磁化 定义 原来没有磁性的物体在__________或__________的作用下获得磁性的现象
　　【提示】(1)一个磁体有且只有两个磁极。
(2)物体与磁体相互排斥,物体一定具有磁性;物体与磁体相互吸引,物体不一定具有磁性。
排斥
吸引
磁体
电流
　　2.磁场、磁感线
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,叫做磁场
基本 性质 对放入其中的磁体产生__________的作用,磁极间的相互作用是通过磁场发生的
方向 规定 在磁场中某点的小磁针静止时__________所指的方向规定为该点的磁场方向
磁感线 作用 用来描述磁场的分布情况,实际并不存在
特征 在磁体周围,磁感线从__________极出发回到__________极
在磁体内部,磁感线从__________极出发回到__________极
磁力
北极
N
S
S
N
磁感线 几种 磁体 的磁 感线 分布 图
地磁场 定义 地球周围存在的磁场
分布 地磁南极在地理__________极附近,地磁北极在地理__________极附近
磁偏角 最早由我国宋代学者__________记述
北
南
沈括
(1)磁感线上任何一点的切线方向都与置于该点的小磁针静止时N极所指的方向一致。
(2)磁感线是封闭曲线,它不会相交。
(3)磁感线有疏密,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
知识拓展
考点二 电生磁
　　1.电流的磁效应
奥斯特实验
现象
发现 丹麦物理学家__________证实了电流周围存在__________,最早发现了电与磁的联系
电流的磁效应 通电导线周围存在与__________有关的磁场
奥斯特
磁场
电流方向
　　2.通电螺线管的磁场
分布 通电螺线管周围的磁场跟__________磁体的磁场相似,它的两端相当于条形磁体的两个磁极
判定磁 场方向 安培(右手螺旋)定则:用右手握住螺线管,让四指指向螺线管中______________,则拇指所指的那端就是螺线管的__________极
条形
电流的方向
N
考点三 电磁铁　电磁继电器
电 磁 铁 结构 内部插入__________的通电螺线管
原理 电流的__________效应
实 验 探究电磁铁磁性强弱与什么因素有关
探究 方法 ___________法
_______法(电磁铁的磁性强弱可通过吸引铁钉的多少来判断)
结论 匝数一定时,通过的_________越大,电磁铁的磁性越强;电流一定时,外形相同的螺线管,_________越多,电磁铁的磁性越强
铁芯
磁
控制变量
转换
电流
线圈匝数
电 磁 铁 优 点 磁性有无可以通过__________________来控制
磁性强弱可以通过线圈中的__________和__________来控制
磁极方向可以由电流方向和线圈绕向来控制
电 磁 继 电 器 实质 利用__________来控制工作电路的一种开关
工 作 原 理 图
作用 利用__________、弱电流控制__________、强电流的工作电路
电流的通断
电流大小
线圈匝数
电磁铁
低电压
高电压
考点四 磁场对通电导线的作用
实验 装置 及现象 闭合开关后,通电导体会__________,改变电流
方向或磁场方向,导体的运动方向也会发生
__________
探究 结论 通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向跟__________的方向和__________的方向都有关,当电流的方向或磁场的方向变得相反时,通电导体受力的方向也变得相__________
实际 应用 在这个探究过程中,电能转化为__________。根据通电线圈在磁场中受力转动的原理制成了__________,应用该原理的还有扬声器、电流表、电压表等
运动
改变
电流
磁场
反
机械能
电动机
考点五 磁生电
　　电磁感应现象
发现者 英国物理学家法拉第,在1821—1831年间,进行了多次实验发现了电磁感应现象
内容 __________电路中的__________导体在磁场中做__________运动时,导体中就产生__________的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流
产生条件 ①__________电路;
②部分导体做______________运动
闭合
一部分
切割磁感线
电流
闭合
切割磁感线
影响感应电 流方向的因素 ①__________的方向;②__________的方向
影响感应电 流大小的因素 ①导体运动的__________;
②__________的强弱
应用 发电机
能量转化 机械能转化为电能
　　【提示】(1)电动机的换向器:当线圈刚转过平衡位置时,就自动改变线圈中的电流方向。
(2)我国电网以交流供电,电压为220 V,频率为50 Hz。
磁场
导体运动
快慢
磁场
课堂练习
1.指南针是我国古代的四大发明之一,如图所示的是我国最早期的指南针——司南。我国东汉学者王充在《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”司南是把天然磁石磨成勺子的形状,放在一个水平光滑的“地盘”上制成的,静止时它的长柄指向南方。下列关于司南的说法,正确的是 ( )
A.司南的周围存在磁场且磁场有方向
B.司南周围一定存在磁感线
C.司南静止时长柄指向南方,说明长柄端为N极
D.司南中含有的主要元素是铜
A
2.甲铁棒能吸引小磁针,乙铁棒能排斥小磁针,若甲、乙铁棒相互靠近,则两铁棒 ( )
A.一定互相吸引
B.一定互相排斥
C.可能无磁力的作用
D.可能互相吸引,也可能互相排斥
D
3.小磁针静止在螺线管的附近,闭合开关S时,通电螺线管的磁感线方向如图所示,则下列判断正确的是 ( )
A.通电螺线管的右端为N极
B.电源的右端为正极
C.小磁针一直保持静止
D.小磁针的N极逆时针转动
B
4.(2021·云南)对如图所示四幅图的说法中,错误的是 ( )
A.图甲中地球磁场的N极在地理北极的附近
B.图乙中电风扇的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用
C.图丙中电磁起重机吸起大量钢铁是利用电流的磁效应
D.图丁中摇动发电机的手柄,线圈快速转动切割磁感线,小灯泡发光
A
5.(2021·杭州)如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁铁静止在水平桌面上。下列判断正确的是 ( )
A.条形磁铁受到电磁铁对其向左的作用力
B.条形磁铁受到桌面对其向左的摩擦力
C.将滑动变阻器的滑片P向右移动,条形磁铁受到的摩擦力不变
D.若只改变电源的正、负极,条形磁铁受到的摩擦力变大
A
6.(2021·十堰)如图所示,电磁铁的右下方有一铁块,在弹簧测力计作用下向左做匀速直线运动,在铁块从电磁铁的右下方运动到正下方的过程中,滑片P逐渐向a端滑动,下列判断正确的是 ( )
A.电磁铁的磁性逐渐减弱
B.电磁铁的上端为S极
C.铁块对地面的压强逐渐变大
D.弹簧测力计的示数逐渐变大
B
7.如图所示为直流电动机的工作原理图,下列分析正确的是 ( )
A.改变磁场方向可以改变线圈转动的方向
B.电动机通电后不转,一定是电路断路
C.电动机工作过程中,消耗的电能全部转化为机械能
D.线圈连续转动是靠电磁继电器来实现的
A
8.某型号动车组在到站前可以利用减速发电,原理是高速行驶的列车关闭电源后会继续向前运行,车上的电动机线圈随车轮一起转动,产生感应电流,并自动输入电网。这既减少了机械磨损,又保护了环境。下列图中,与此工作原理相同的是 ( )
D
9.(2020·鄂尔多斯)如图所示,商场和超市出口处的报警器由检测天线、检测门、检测器构成。营业员在结账后,会将贴在商标上具有磁性的软标签消磁。若商品的软标签未经消磁而经过检测通道时,检测天线便检测到商品上软标签的磁性,从而将机械运动转化为电流,显示在仪表上,由此可见,报警器的原理与下图中所示实验原理相同的是 ( )
D
10.(2020·通辽)如图所示,关于甲、乙、丙、丁四幅图,下列说法不正确的是 ( )
A.图甲说明电能可以转化成机械能
B.图乙说明闭合电路的部分导体在磁
场中运动就会产生电流
C.图丙说明电流周围存在磁场
D.图丁说明地磁场的形状跟条形磁体
的磁场相似
B
11.(2019·包头)下列图示所涉及的物理知识,正确的是 ( )
A.图甲所示实验说明同种电荷相互排斥
B.图乙闭合开关S,小磁针静止时左端为S极
C.图丙是发电机的工作原理示意图
D.按图丁的方法使用测电笔可以辨别火线与零线
A
12.(2021·连云港)按照题目要求作图。如图所示,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。
13.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”实验中,常老
师制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图所示的电路。
(1)实验中是通过电磁铁______________来判定其
磁性强弱的,所使用的物理研究方法是__________。
(2)当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数____(选填“增加”或“减少”),说明电流越__,电磁铁磁性越强。
(3)根据图示的情景可知,___(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明
____________________。
吸引大头针的数量
转换法
增加
大
甲
磁性的强弱与线圈匝数有关
14.发电机是如何发电的 同学们用如图所示的装置进行探究。
(1)实验时通过观察_____________________来判断电路中是否产生感应电流。
(2)当导体ab静止悬挂起来后,闭合开关,灵敏电流计指针不偏转,说明电路中_____(选填“有”或“无”)电流产生。
(3)小芳无意间碰到导体ab,导体ab晃动起来,小明发现灵敏电流计指针发生了偏转,就说“让导体在磁场中运动就可产生电流”,但小芳说“不一定,还要看导体怎样运动”。为验证猜想,他们继续探究,
灵敏电流计的指针是否偏转
无
分析实验现象后,同学们一致认为小芳的观点是______(选填“正确”或“错误”)的。比较第2、4次实验现象发现,产生的电流的方向跟__________________有关;比较第4、5次实验现象发现,产生的电流的方向还跟__________有关。
次数 开关状态 导体ab运动方向 磁场方向 灵敏电流计指针
1 断开 水平向右 向下 不偏转
2 闭合 水平向右 向下 向左偏转
3 闭合 竖直向下 向下 不偏转
4 闭合 水平向左 向下 向右偏转
5 闭合 水平向左 向上 向左偏转
并把观察到的现象记录如下:
正确
导体的运动方向
磁场方向
15.(2021·东营)为实现自动控制,小明同学利用电磁继电器(电磁铁线圈电阻不计)制作了具有延时加热、保温、消毒等功能的恒温调奶器,其电路图如图甲所示。控制电路中,电压U1=3 V,定值电阻R0=50 Ω,热敏电阻R的阻值随温度变化的图象如图乙所示;工作电路中,电压U2=220 V,R1=836 Ω,R2=44 Ω。已知恒温调奶器容量为2 kg,水温达到80 ℃时衔铁会跳起。[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)请结合此电路,简要说明电磁继电器的工作原理。
(2)求衔铁刚跳起时,通过电磁铁线圈的电流;
(3)求工作电路在保温状态下的电功率;
(4)当调奶器加满温度为25 ℃的水,加热元件工作500 s后衔铁跳起,求此过程中水吸收的热量及恒温调奶器的加热效率。
16.(2020·鄂尔多斯)某商场新进了一批具有加热和保温两种功能的微型电热水器,其内部简化电路如图甲所示,该电热水器由控制电路和工作电路两部分组成。控制电路由电源(电压恒定为U=6 V)、开关S0、电磁铁(线圈电阻R0=20 Ω)、热敏电阻R组成,R的阻值随温度的变化图象如图乙所示,工作电路中R1=44 Ω、R2=956 Ω。当开关S0和S均闭合时,电热水器开始加热。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)当温度达到50 ℃时,衔铁会被吸下,电热水器停止加热,求控制电路中的电流。
(2)电热水器将水箱中2 kg的水从17 ℃加热到50 ℃,用时5 min,求此过程中水吸收的热量及电热水器的加热效率。
(3)用电高峰期,电热水器两端实
际电压为200 V,当电热水器处于
保温状态时,电热水器工作多长
时间会消耗1.8×104 J的电能
17.(2019·包头)如图所示的是某温控装置的简化电路图,工作电路由电压为220 V的电源和阻值R=88 Ω的电热丝组成;控制电路由电源、电磁铁(线圈电阻R0=20 Ω)、开关S、滑动变阻器R2(取值范围为0—80 Ω)和热敏电阻R1组成,R1阻值随温度变化的关系如下表所示。当控制电路电流I≥50 mA 时,衔铁被吸合切断工作电路;当控制电路电流I'≤40 mA 时,衔铁被释放
接通工作电路。
(1)工作电路正常工作时,R在1 min内产生的热量是多少
(2)当温度为60 ℃,滑动变阻器R2=50 Ω时,衔铁恰好被吸合,控制电路的电源电压是多少
(3)若控制电路电源电压不变,此装置可控制的温度最大范围是多少
(4)要想让该装置所控制的最高温度降低一些,请分析说明如何改变R2的阻值。
温度/℃ 90 80 66 60 50 46 40 36 35 34
R1/Ω 10 20 40 50 70 80 100 120 130 150
课后训练
1.(2022·安徽)将小磁针放置在通电螺线管右侧,小磁针静止时,其N极的指向如图所示。由此可知电流是从__________(选填“A”或“B”)端流入螺线管的。
B
2.(2022·安徽)用如图所示装置探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件,实验时蹄形磁体保持静止,导体棒ab处在竖直向下的磁场中。下列操作中能使灵敏电流计的指针发生偏转的是 ( )
A.导体棒ab保持静止
B.导体棒ab向左运动
C.导体棒ab竖直向下运动
D.导体棒ab竖直向上运动
B
3.(2022·北京)如图所示的实验中能说明发电机工作原理的是 ( )
D
4.(2022·百色)如图所示,闭合开关,下列判断正确的是 ( )
A.小磁针偏转,说明通电导体周围存在磁场
B.只对调电源正、负极,小磁针偏转方向不变
C.通电螺线管的右端为N极
D.在螺线管内插入铁芯,螺线管的磁性强弱不变
A
5.(2022·海南)我国古代四大发明对世界文明发展作出了重要贡献,其中利用磁性材料特性的是 ( )
A
6.(2022·齐齐哈尔)对下列有关电和磁的四幅图,描述正确的是 ( )
A.如图甲所示,由小磁针静止时N极的指向可以判断b端与电源负极连接
B.如图乙所示,奥斯特实验说明通电导线周围存在磁场,电流的磁场方向与电流方向无关
C.如图丙所示,动圈式话筒与电动机工作原理相同
D.如图丁所示,扬声器与发电机工作原理相同
A
7.(2022·怀化)中国白鹤滩水电站发电机单机功率100万千瓦,位居全球第一。下图中能说明发电机工作原理的是 ( )
B
8.(2022·江西)如图所示,是某同学自制的简易电磁锁原理图。闭合开关S,滑片P向左移动,使静止在水平桌面的条形磁体滑动,打开门锁。下列说法正确的是 ( )
A.通电后电磁铁a端为S极
B.滑片P向左移动的过程中电磁铁的磁性增强
C.条形磁体在滑动过程中受到向左的摩擦力
D.条形磁体在滑动过程中受到的摩擦力变小
B
9.(2022·北京)根据图中的电流方向,可知通电螺线管的______端是N极。
10.(2022·广东)如图所示,画出通电螺线管中
的电流方向和它外部磁感线a的方向。
A
11.(2022·海南)某实验小组用自制电磁铁探究影响电磁铁磁性强弱的因素。他们用相同的漆包线和铁钉绕制成两个电磁铁A和B,B铁钉上绕有更多匝数的线圈,实验装置如图所示。
(1)如图甲所示,闭合开关S,电磁铁A的钉尖是__________(选填“N”或“S”)极;将滑动变阻器的滑片P向右移动,能吸引__________(选填“更多”“更少”或“不变”)的大头针。
S
更少
(2)如图乙所示,把电磁铁A和B串联,闭合开关S,多次移动滑动变阻器的滑片P,发现电磁铁B总能吸引更多的大头针,通过比较,得出的结论是_______________________________。
(3)电磁铁在生活中应用广泛,请举一例:__________。
电流相同时,线圈匝数越多,电磁铁磁性越强
电铃

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