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第4节　电动机
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一、磁场对通电导线的作用
1.作用:通电导线在　 　中受到力的作用。
2.方向:力的方向跟　 　、　 　有关。
3.关系:当　 　或者　 　变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。当电流的方向和　 　同时改变时,通电导线受到的力的方向不变。
4.通电线框在磁场中的运动情况:线框　 (选填“能”或“不能”)持续转动。
5.能量转化:电能转化为　 　能。
新知梳理
磁场
电流的方向
磁场方向
电流的方向
磁场方向
磁场方向
不能
机械
二、电动机的基本构造
1.构造:能够转动的线圈叫　 　,固定不动的磁体叫　 　。
2.换向器的作用:改变电流方向,使线圈持续转动。
转子
定子
分层训练
1.下列装置中,利用图示实验原理工作的是( )
A.电烤箱
B.电饭煲
C.电风扇
D.电磁继电器
C
2.要使一台直流电动机的转速增大一些,下列方法中不可行的是( )
A.增大线圈中的电流
B.换用输出电压较高的电源
C.将磁体的磁极对调
D.换用磁性更强的磁体
C
3.(多选)图中是小明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。关于此电动机模型下列说法正确的是( )
A.工作原理是通电线圈在磁场中受力转动
B.线圈在转动时,始终受到磁场作用力
C.将电能转化为机械能
D.增大线圈中的电流可改变转动方向
AC
4.如图所示是某同学自制的玩具电动机,一块钕铁椭圆形磁铁吸在干电池底部,将一段裸露的铜线折成矩形线框,上边与电池正极接触,下边搭接在磁铁上,观察到线框顺时针转动,则( )
A.该过程中机械能转化为电能
B.线框左右两边所受磁场力方向相同
C.若仅调换电池两极,线框将逆时针转动
D.若仅调换磁铁两极,线框仍顺时针转动
C
5.(多选)如图所示为直流电动机的两个不同时刻的工作原理图,下列分析正确的是( )
A.导线ab中的电流在这两个时刻方向不同,导线ab受到的磁场力方向也不同
B.(甲)、(乙)两图中的线圈再转动90°,都能到达平衡位置
C.由上往下看,线圈中电流均为顺时针方向
D.如果电动机持续转动,则电动机内外流的都是直流电
ABC
6.白炽灯是一种电流通过灯丝,灯丝发热发光的照明电器,将强磁体靠近通电白炽灯的灯丝,如图所示,可以观察到灯丝抖动,说明　 .
　,由此原理可以制成　 　。
通电导
体在磁场中受力运动
电动机
7.(2023长沙)如图为玩具小汽车内直流电动机的结构简图,该电动机工作时将电能转化为　 　能和内能。如果想改变该直流电动机的转动方向,你可以采取的方法是　 　(写一条合理方法即可)。
机械
改变电流方向
8.如图是扬声器的构造示意图,当线圈中有电流通过时,线圈受到磁铁力的作用而运动,这与　 　的工作原理相同;由于通过线圈的电流是　 　电流,线圈就不断地来回振动,带动纸盒也来回振动,于是扬声器就发出了声音。
电动机
交变
9.如图(甲)是小雪自制的小风扇,使用时发现小风扇转动,但风却向后吹。小雪设计了如图(乙)所示的实验,
探究其原因。
(1)闭合开关,给铜棒ab通电,发现铜棒ab向右运动,这表明铜棒ab在磁场中受到　 　的作用。
(2)保持磁场方向不变,将电源正负极对调后接入电路,闭合开关,发现铜棒ab向左运动,这表明　 .
　。
磁力
通电导体在磁场中受力的方向与电流方向
有关
(3)保持电流方向不变,将磁体的两极对调,闭合开关,发现铜棒ab向右运动,这表明　 　。
(4)根据实验,要改变小风扇转动方向,小雪应该　 .
　。
(5)请列举一个和小风扇工作原理相同的用电器　 .
　。
通电导体在磁场中受力的方向与磁场方向有关
改变电流方向(或对
调电源正负极或将小风扇拆开后将磁极对调)
电吹风(或扬声器或
洗衣机或电动车等)
10.如图所示为小琴做的小小电动机。矩形线圈的左端引线漆皮被全部刮掉,右端引线漆皮只刮掉了上半周,小小电动机由两节干电池供电。线圈快速稳定转动过程中,线圈受到磁场的作用力时,线圈中的电流为0.67 A,则线圈快速稳定转动1 min内电路消耗的电能约为( )
A.150 J B.120 J
C.90 J D.60 J
D
11.(2023昆明十四中一模)小娟为了弄清电动机的工作原理,做了如下实验。
(1)她利用如图所示装置探究磁场对通电导体的作用,为了使实验顺利进行,导体棒ab应选用　 　(选填“铁棒”或“铜棒”)。
铜棒
(2)闭合开关时,发现导体棒ab向右运动,若只对调磁体两极,再次闭合开关,观察到导体棒ab将向左运动,说明磁场对通电导体的作用力的方向与　 　方向有关,这一过程中电能主要转化为　 　能。
(3)将导体棒换成线圈放入磁场中,如图(甲)所示,闭合开关,线圈中的电流方向是从a至b,此时a边受到磁场对它竖直向上的力,使线圈顺时针转动,当线圈转至如图(乙)所示的位置时,ab边中电流方向　 　(选填“会”或“不会”)发生改变,此时ab边所受磁场对它作用力的方向不变,力会阻碍线圈继续转动。
磁场
机械
不会
(4)为使电动机的线圈能持续转动,在如图(甲)所示结构的基础上加上两个半铜环,用电刷与铜环接触,如图(丙)所示。当线圈转至图(丙)所示的位置时,电流方向从a至b,ab边所受磁场对它作用力方向竖直向上,线圈转至图(丁)所示的位置时,ab边中电流方向是　 　,ab边所受磁场对它作用力的方向　 　,从而使得线圈能够持续转动,所加的这个结构称为　 　。
从b到a
竖直向下
换向器
12.组装直流电动机后,接通电源,若出现下表左边的现象,请分析原因,然后将右边的原因填在横线上(填写选项)。
①转动较慢,显得很吃力　 　 A.摩擦阻力太大
B.换向器与电刷接触不良
C.启动前线圈刚好处于平衡位置
②刚接通电源时,电动机不转,但用手轻轻拨动一下线圈,电动机就能顺利转动起来　 　
③电动机不转,将电刷与换向器之间的压力调大些,电动机才能转动起来　 　
A
C
B
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第5节　磁生电
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一、电磁感应
1.探究什么情况下磁能生电
新知梳理
实验原 理图
实验 方法 (1)转换法。
(2)　
控制变量法
设计 实验 (1)保持　 　不动,使导体ab左、右运动或上、下运动,观察灵敏电流计指针偏转情况。
(2)保持　 　不动,使磁体左、右运动或上、下运动,观察灵敏电流计指针偏转情况
实验 结论 (1)　 　的一部分导体在磁场中做　 　.运动时,导体中就产生电流。
(2)感应电流的方向与　 　方向和导体　 　 .
方向有关
应用 发电机
磁体
导体ab
闭合电路
切割磁感线
磁场
切割磁感线
[注意] 产生感应电流时不一定是导体运动,也可以是磁体运动,只要是导体与磁体相对运动切割磁感线就可以。
2.产生感应电流的条件
(1)形成　 　。
(2)部分导体在磁场中做　 　运动。
二、发电机
1.原理:　 　。
2.交变电流的频率在数值上等于电流在　 　。我国电网以交流供电,频率为50 Hz。
闭合回路
切割磁感线
电磁感应
每秒内周期性变化的次数
3.构造:　 　和　 　。
4.能量转化:　 　能转化为　 　能。
[注意]无论交流发电机还是直流发电机,在线圈中产生的都是交流电,只不过直流发电机输出的电流是直流电。
转子
定子
机械
电
分层训练
1.(2023威海)下列实验操作不能使灵敏电流计指针偏转的是( )
A
2.(2023湘潭)如图为一种佩戴在手腕上的“计步器”,其基本构造是在一段塑料管中密封一小块磁铁,管外绕着线圈。运动时,磁铁在管中往复运动,线圈输出不断变化的电流,从而实现计步。下列设备与“计步器”产生电流的原理相同的是( )
A.发电机 B.电动机
C.电风扇 D.电水壶
A
3.(2023聊城)关于如图所示实验,下列说法正确的是( )
A.装置中的AB是轻质塑料棒
B.用该装置可探究“什么情况下磁可以生电”
C.只要开关闭合,灵敏电流计的指针就会偏转
D.根据该实验揭示的原理发明了电动机
B
4.(2023巴中)科技强国是我国重大战略目标之一,电磁学在科技中的应用必不可少。下列关于电与磁的应用说法错误的是( )
A.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
B.奥斯特发现通电导线周围存在磁场
C.电动机的工作原理是通电导体在磁场中受力的作用
D.发电机是依据电磁感应来发电的
A
5.(2023雅安)如图是一种环保型手电筒,来回摇晃它,使里面的铜线圈在磁铁上来回运动,就能使灯泡发光。选项中能说明这种手电筒工作原理的是( )
C
6.如图所示,以塑料管为连接轴将两个玩具电动机连接起来,电动机甲连接一个小灯泡,电动机乙连接电源,闭合开关后( )
A.小灯泡不发光,因为小灯泡未与电源相连
B.小灯泡发光,甲此时相当于发电机
C.乙的工作原理是电磁感应
D.甲工作时,电能转化为机械能
B
7.交流发电机的主要组成部分是　 　和　 　,大型发电机发的电,电压很高、电流很强,一般采取　 　不动、　 　旋转的方式发电,为了得到较强的磁场,还要用　 　代替永磁体。
8.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,灵敏电流计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”)。
转子
定子
线圈
磁极
电磁铁
电磁感应
左
电动机
9.(2023阜新)如图所示是“探究什么情况下磁可以生电”的实验装置。实验时将开关、电流表与导线AB串联起来组成　 　回路。若磁体保持静止,导线AB做　 　运动时,电流表指针偏转。若将图中电流表换成　 　,还可以探究电动机原理。
闭合
切割磁感线
电源(电池)
10.(2023泰州)如图所示,小明和小刚利用蹄形磁体、灵敏电流计、开关、导体AB和若干导线等器材来探究感应电流产生的条件。闭合开关,他们完成操作,将观察到的现象记入表格。
序号 导体AB的运动情况 有无感应电流
① 左右运动 有
② 上下运动 无
③ 前后运动 无
④ 斜向上、斜向下运动 有
(1)分析①、②两次实验现象,小明说:“闭合电路的一部分导体在磁场中的运动方向与磁场方向垂直时,电路中就会产生感应电流。”小刚认为不准确,因为导体AB　 　运动时,其运动方向也与磁场方向垂直,但无感应电流。
(2)采纳小刚意见后,小明又说:“闭合电路的一部分导体在磁场中垂直切割磁感线时,电路中才会产生感应电流”,小刚认为不全面,因为导体AB　 　运动时,也有感应电流。
(3)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是将　 　能转化为电能;如果将图中的灵敏电流计换成　 　,可以探究磁场对电流的作用。
前后
斜向上或斜向下
机械
电源
11.小明学习了“电与磁”相关知识后,利用如图所示的装置进行实验。
(1)将磁体向下插入螺线管中时灵敏电流计的指针向左偏转,由此可知:电路中有　 　产生,这个现象叫做　 　现象。
(2)将磁体的N、S极对调后,再次向下插入螺线管,灵敏电流计的指针向　 　(选填“左”或“右”)偏转。
感应电流
电磁感应
右
(3)要使灵敏电流计的指针摆动角度变大,可采取的方法是　 .
　(写出一种即可)。
(4)若磁体在螺线管上方从左向右移动,灵敏电流计的指针　 　(选填“会”或“不会”)偏转。
让导体运
动加快(或换用磁性更强的磁体)
会
12.(2023昆明一模)如图1(甲)、(乙)是电磁学中很重要的两个实验。
(1)图1中　 　[选填“(甲)”或“(乙)”]图是研究通电导体在磁场中受力规律的装置。
(甲)
(2)图2是法拉第发明的能够产生持续电流的机器——发电机,金属圆盘可以看成是由无数根长度等于圆盘半径的导线组成的。金属圆盘在磁极间不断转动,每根导线都在做切割磁感线运动,从而产生持续的电流。某校探究小组仿制了这个发电机装置,对影响电流大小的因素进行如下探究:
①当圆盘转速增大时,电流表指针偏转增大,说明电流大小跟　 　有关;
②保持圆盘转速不变,换用一个半径更大的金属圆盘,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小还跟　 　 有关;
③保持圆盘转速不变,换用　 　,发现电流表指针偏转更大,说明电流大小跟磁场强弱有关。
转速
导体长度
磁性更强的磁铁
13.如图所示,通电线圈的B端与磁铁N极相吸,a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,下列哪种情况可能不会产生感应电流( )
A
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微专题十　电磁作图
1.如图所示,请根据小磁针静止时的指向,标出A点处的磁场方向(用箭头表示)。
答案:如图所示
2.请在图中将小磁针的北极涂黑,并用“N”表示。
答案:如图所示
3.(2024昆明八中期末)如图所示,闭合开关后,条形磁体向左偏。请在括号内标出:通电螺线管左侧是“N”还是“S”极;电源的左侧是“+”还是“-”极。
答案:如图所示
4.在图中标出通电螺线管的N、S级,小磁针的N级以及磁感线的方向。
答案:如图所示
5.(2023玉溪模考)通电螺线管的磁感线方向如图所示,请在图中标出电源正负极。
答案:如图所示
6.(2023云南二模)如图(甲)所示是一个磁悬浮地球仪,图(乙)是其内部结构示意图,地球仪内部的条形磁体上端为S极,其下方的底座中有一个电磁铁,通过磁极间的相互作用使地球仪悬浮在空中,请在(乙)图括号内标出开关闭合后,①电磁铁的N极或S极;②电源的“+”或
“-”极。
答案:如图所示
7.(2023德州)如图所示,闭合开关后弹簧测力计示数减小,请标出电源右端的极性并在虚线框内的磁感线上画出其方向。
答案:如图所示
8.如图所示的电路中,电流表正常偏转。请在图中标出通电螺线管的N、S极,并标出P点小磁针的N、S极。
答案:如图所示
9.根据如图所示的小磁针N极的指向,在图中画出通电螺线管的绕线。
答案:如图所示
10.用笔画线代替导线,把图中的元件连接起来(导线不准交叉),并符合以下要求:
①开关S闭合后,通电螺线管的a端为N极,b端为S极。
②滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变大,通电螺线管的磁性增强。
答案:如图所示
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第3节　电磁铁　电磁继电器
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分层训练
一、电磁铁
1.结构:由螺线管和　 　组成。
2.工作原理:电磁铁是利用　 　来工作的。
3.特性:在有电流通过时　 　,没有电流时就　 　,这种磁体叫电磁铁。
二、电磁铁的磁性
1.影响电磁铁磁性强弱的因素
(1)　 　的大小。
(2)线圈的匝数。
(3)有无铁芯。
新知梳理
铁芯
电流的磁效应
有磁性
失去磁性
电流
2.匝数一定时,通入的　 　越大,电磁铁的磁性越　 　;电流一定时,外形相同的螺线管,　 　越多,磁性越　 　。
[注意] 在探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验中运用了转换法和控制变量法,探究过程中要注意分析这两种方法的应用。
三、电磁继电器
1.作用:是利用　 　电压、　 　电流电路的通断,来间接地控制
　 　电压、　 　电流电路通断的装置。
2.构造:电磁继电器的基本组成部分有　 　、衔铁、弹簧和触点等。
3.实质:利用　 　 来控制工作电路的一种开关。
电流
强
匝数
强
低
弱
高
强
电磁铁
电磁铁
分层训练
1.(2023扬州)如图所示,下列做法中电磁铁不能吸引更多大头针的是
( )
A.只提高电源电压
B.只将滑片P向左移动
C.只增加螺线管线圈的匝数
D.只将铁芯换成同规格的铜芯
D
2.如图所示,闭合电磁铁开关S,条形磁体静止在水平桌面上。下列判断正确的是( )
A.条形磁体受到电磁铁对其向左的作用力
B.条形磁体受到桌面对其向左的摩擦力
C.将滑动变阻器的滑片向右移动,条形磁体受到的摩擦力不变
D.若只改变电源的正负极,条形磁体受到的摩擦力变大
A
3.(2023自贡)如图所示,R0是一个光敏电阻,光敏电阻的阻值随光照强度的增加而减小,R是电阻箱(已调至合适阻值),它们和继电器组成自动控制电路来控制路灯,白天路灯熄灭,夜晚路灯亮起。下列说法正确的是( )
A.电路工作时,电磁铁上端为N极
B.给路灯供电的电源应接在b、c两端
C.控制电路电源电压减小后,傍晚时路灯比原来早一些亮
D.路灯发光时把电能全部转化为光能
C
4.如图是直流电铃的工作原理图。下列说法正确的是( )
A.铃锤打击铃碗时,电磁铁仍具有磁性
B.电流通过电磁铁时,电磁铁A端为N极
C.滑动变阻器滑片向右移动时,电磁铁的磁性增强
D.绕制电磁铁线圈时,线圈的匝数越少,磁性越强
B
5.(多选)如图是某道路限载报警器的工作原理图。电源电压不变,R1是力敏电阻,其阻值随压力的变化而变化。闭合开关S,当车的质量超过限载质量时,电磁铁吸下衔铁,电铃响。根据不同的路面,可以改变滑动变阻器滑片P的位置,来设定不同的限载质量。下列说法正确的是( )
A.电磁铁能吸下衔铁,是由于通电导体在磁场中受力
B.检测时,车的质量越大电磁铁的磁性越强
C.力敏电阻R1的阻值随压力的增大而减小
D.若要提高设定的限载质量,应将滑片P向左移动
BCD
6.小明用导线和金属棒制作了一个螺线管,接入如图所示的电路。闭合开关S后,要使螺线管吸引大头针的数量增多,滑动变阻器的滑片P应向　 　(选填“a”或“b”)端移动,若此时有一个小磁针放在螺线管旁边,那它的　 　极指向螺线管的下端;若将电源正负极对调,滑动变阻器的滑片P位置不变,则螺线管吸引大头针的数量将会　 　(选填“增多”“减少”或“不变”)。
b
N
不变
7.为实现节能和智能控制,空调内部用到了传感器和电磁继电器,如图所示是启动或停止空调压缩机的电路示意图。电磁继电器是利用电磁铁控制工作电路通断的　 　(选填“用电器”“电源”或“开关”)。夏天,空调制冷,房间温度降低,热敏元件的电阻增大,控制电路的电流减小,电磁铁的磁性　 　,低于设定温度时,工作电路就断开,停止制冷。
开关
减弱
8.为探究影响电磁铁磁性强弱的因素,小红同学用漆包线绕制在铁芯上制成电磁铁进行了如图所示的三次实验。(实验中电源电压恒定
不变)
(1)对比(甲)、(乙)两图所示的实验可知,电磁铁磁性的强弱与线圈的绕向　 　。
(2)由图(丙)可知:当　 　相同时,线圈匝数越多电磁铁磁性越强。
(3)在图(甲)的实验中,若将铁芯换成钢棒,则开关断开后会看到
　 　现象。
无关
电流
小铁钉没有掉落的
9.如图所示的电路中,当开关S拨到a后,电磁铁左端为　 　极,小磁针静止时,B端是　 　极;当开关S由a拨到b,调节滑动变阻器,使电流表的示数保持不变,则电磁铁的磁性　 　(选填“增强”“不变”或“减弱”)。
N
S
减弱
10.(2023苏州)寒冬,为给小鸡仔提供温暖的环境,小明制作了恒温箱系统,原理如图。控制电路由电磁继电器、滑动变阻器R1、热敏电阻R2(安装在恒温箱内,阻值随温度升高而显著减小)、低压电源等组成。加热电路由电源、电热丝R3和R4等组成。调好R1阻值,闭合开关S1、S2,箱内温度升高到设定值后即在小范围内波动,且降温阶段降温比较
平缓。
(1)通电线圈上端是　 　极,温度升高时,电磁铁磁性　 　。
(2)R3阻值　 　(选填“大于”或“小于”)R4阻值。
(3)将R1的阻值稍微调小一些,恒温箱控制的温度将　 　。
N
增强
小于
降低
11.(2023丽江二模)如图是一款利用电磁继电器设定不同出水温度的电热饮水机原理示意图。工作电路中,电源电压恒为 220 V,R是加热电阻丝,阻值为48.4 Ω。控制电路中,电源电压恒为3 V,电磁铁线圈电阻R线为 5 Ω,Rt是热敏电阻,其阻值与温度的关系式为Rt=5+0.5t(其中Rt单位是 Ω,t的单位是℃),R0是用来设定不同出水温度的滑动变阻器。当电磁铁线圈中的电流小于或等于10 mA时,衔铁片会弹起,触点分离,饮水器停止加热。[ρ水=1.0× 103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)若将滑动变阻器R0的阻值调为250 Ω时,饮水机能将水加热到的最高温度是多少
答案:(1)80 ℃
(2)饮水机内装有1 000 mL,初温为20 ℃的水,将其加热到100 ℃,用时7 min,则水吸收的热量是多少
解析:(2)饮水机中水的质量
m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×1 000×10-6 m3=1 kg,
水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100-20) ℃=3.36×105 J。
答案:(2)3.36×105 J
(3)上述加热过程中,该饮水机工作电路的加热效率是多少
答案:(3)80%
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第二十章 电与磁章末知识复习
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基础整合
图解实验
题组训练
基础整合
实验一　探究通电螺线管外部的磁场
图解实验
轻敲
显示磁场的方向
通过观察小磁针的指向
磁场
条形
电流方向
安培定则
实验二　探究影响电磁铁的磁性强弱的因素
电流
匝数
断开
最大值
电磁铁吸引大头针的多少
同名磁极相
互排斥
强
实验三　探究什么情况下磁可以生电
改变磁体的N、S极
改变导体的运动方向
机械
电
发电机
话筒
检测电路中是否产生感应电流
判断感应电流的方向
闭合
做切割磁感线运动
运动方向
磁场方向
题组一　磁现象
题组训练
1.关于磁现象,下列说法正确的是( )
A.磁体周围的磁场方向是由放入该点的小磁针北极指向决定的
B.铜块能被磁化
C.磁感线是磁体周围真实存在的曲线
D.磁极间的相互作用是通过磁场发生的
D
题组二　电生磁
2.(2023菏泽)小明捡到一块废弃的正方体磁铁,为了探测其磁极性,他将相邻的三面分别用A、B、C标记,然后放在透明的塑料袋里,用细线悬挂起来。第一次将磁铁按图(甲)所示放置在塑料袋中,确保C面向上,结果A、B面在任意方向均可静止。第二次将磁铁按图(乙)所示放
置在塑料袋中,结果磁铁静止时总是C面朝南。
根据以上操作,请你帮助小明推断:①A、B、C三面中,　 　是磁极所在面;②该面对应的磁极性是　 　极;③为了进一步判断其磁极性,让图(丙)所示的通电螺线管P端靠近上述磁极面,它们之间将相互　 　。
C
南
吸引
3.如图所示可以说明巨磁电阻的特性,电源电压均恒定,闭合开关S1、S2,并使滑片P向左移动,观察到指示灯变亮(灯丝电阻不变),那么( )
A.电磁铁左端为S极
B.巨磁电阻两端的电压变大
C.巨磁电阻随磁场增强而变大
D.随滑片P向左移动,两电路中的总功率均变大
D
4.(多选)如图是汽车尾气中CO浓度的检测电路示意图。气敏电阻R1的阻值随CO浓度增大而减小,R2是滑动变阻器,开关S闭合,当CO浓度高于某一设定值时,电铃报警。下列说法正确的是( )
A.电磁铁的上端是N极
B.电铃应接在A和B之间
C.当CO浓度升高时电磁铁的磁性减弱
D.电源用久后,U1减小,CO的报警浓度会变高
AD
5.(2023宜宾)如图所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,并在括号中标出小磁针静止时右端的磁极名称(要求闭合开关,移动滑片P能改变螺线管磁性强弱)。
答案:如图所示
题组三　电动机与发电机
6.小罗把两个玩具电机用导线连接在一起(如图所示),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
C
7.英国物理学家法拉第发现了　 　现象,利用这个原理制成了　 　(选填“发电机”或“电动机”)。
题组四　三种电磁现象
8.(2023锦州)如图所示的四个装置中,能说明洗衣机中电动机工作原理的是( )
电磁感应
发电机
D
9.(2023德州)如图所示,轮滑鞋深受孩子们的喜爱。它的轮子转动时可使轮子边缘的LED灯闪闪发光,选项中与此工作原理相同的是( )
D
10.(多选)下列对四幅图的说明中,正确的是( )
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
BCD
题组五　实验探究
11.(昆明中考)为了探究磁场,小华做了如下实验。
(1)探究磁体周围的磁场
①在玻璃板上均匀撒上一层铁屑,再将玻璃板放在条形磁体上方,然后
　 　玻璃板,观察铁屑的分布情况。铁屑在磁场中被　 　成一个个小磁针,从而在磁场中有序地排列起来,如图(甲)所示。
轻敲
磁化
②在玻璃板上放一些小磁针,小磁针静止时的情况如图(乙)所示,黑色一端表示磁体的N极,某点小磁针　 　极所指的方向就是该点的
　 　方向。
③人们仿照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫做
　 　。
N
磁场
磁感线
(2)探究通电螺线管周围的磁场
①把小磁针放在螺线管四周不同的位置,通电后发现小磁针的指向如图(丙)所示,说明通电螺线管周围的磁场跟　 　磁体的磁场相似,图中　 　(选填“左”或“右”)端是螺线管的N极。
②对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性跟　 　有关,断开开关后,小磁针静止时
　 　极指向南方。
条形
右
电流方向
S
12.为探究电磁铁的磁性跟哪些因素有关,小丽同学做出以下猜想:
猜想A:电磁铁通电时有磁性,断电时没有磁性;
猜想B:通过电磁铁的电流越大,它的磁性越强;
猜想C:外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。
为了检验上述猜想是否正确,小丽所在实验小组通过交流与合作设计了以下实验方案:用漆包线(表面涂有绝缘漆的导线)在大铁钉上绕若干圈,制成简单的电磁铁。如图所示,a、b、c、d为实验中观察到的四种情况。
根据小丽的猜想和实验,完成下面填空:
(1)通过观察电磁铁吸引大头针数目多少的不同,来判断它　 　 .的不同。
(2)通过比较　 　两种情况,可以验证猜想A是正确的。
(3)通过比较　 　两种情况,可以验证猜想B是正确的。
(4)通过比较d中两电磁铁,发现猜想C不全面,应补充的条件是
　 　。
(5)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是　 .
　。
磁性强弱
a、b
b、c
当电流相同时
大头针被磁化,同名磁极
相互排斥
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第1节　磁现象　磁场
第二十章　电与磁
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新知梳理
分层训练
一、磁现象
1.磁极:磁体能够吸引　 　等物质,它的吸引能力　 　的两个部位叫做磁极,每个磁体都有两个磁极。
2.南(S)极:能够自由转动的磁体,静止时　 　的那个磁极。
3.北(N)极:能够自由转动的磁体,静止时　 　的那个磁极。
4.磁极间相互作用的规律:同名磁极相互　 　,异名磁极相互
　 　。
5.磁化:一些物体在磁体或　 　的作用下会获得磁性,这种现象叫做磁化。
新知梳理
铁、钴、镍
最强
指南
指北
排斥
吸引
电流
二、磁场
1.磁场:　 　周围存在着一种物质,能使其附近的磁针偏转,这种物质看不见、摸不着,我们把它叫做磁场。
2.磁场的方向:小磁针静止时　 　所指的方向。
3.磁感线:为了方便、形象地描述磁场而画出的一些　 　的曲线叫做磁感线。(磁感线不是真实存在的,而磁场是真实存在的)
4.磁体外部的磁感线都是从磁体的　 　极出发,回到　 　极的。
[注意] 任何两条磁感线都不会相交,因为磁场中任一点的磁场只有一个确定的方向。
磁体
北极
带箭头
N
S
三、地磁场
1.概念:　 　周围存在的磁场。
2.形状:跟　 　的磁场相似。
3.地磁场的两极:宋代学者　 　发现地理两极和地磁场的两极并不重合,地磁北极在　 　附近,地磁南极在　 　附近。
地球
条形磁体
沈括
地理南极
地理北极
分层训练
1.甲、乙为两个条形磁体的两个磁极,根据如图所示的小磁针静止时的指向,可以判断( )
A.甲是N极,乙是S极
B.甲、乙都是N极
C.甲、乙都是S极
D.甲是S极,乙是N极
B
2.关于磁场和磁感线,以下说法错误的是( )
A.磁体周围存在着磁感线
B.磁体之间的相互作用是通过磁场产生的
C.磁体外部的磁感线都是从磁体的N极出发,回到S极的
D.磁场中,小磁针静止时北极所指的方向为该点磁场的方向
3.下列有关磁现象的说法错误的是( )
A.条形磁体两端磁性强、中间磁性弱
B.磁体周围的磁感线是真实存在的
C.地理的两极和地磁的两极并不重合
D.司南静止时长柄指向南方是受地磁场的作用
A
B
4.(2024云大附中期末)沈括在《梦溪笔谈》中有这么一段描述:“方家以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”有关磁现象,下面描述不正确的是( )
A.“以磁石磨针锋”过程中,“针锋”被磁化
B.“针锋能指南”,因为“针锋”受到重力作用
C.“针锋能指南”,因为“针锋”是磁体的南极
D.“然常微偏东,不全南也”,说明地理的两极和地磁场的两极并不是完全重合
B
5.(2023东营)下列物体:①玻璃棒;②铜片;③铁钉;④塑料尺;⑤铅笔芯;⑥食盐水,其中属于绝缘体的有　 　,能被磁化的有　 　。(两空均选填序号)
①④
③
6.如图所示,是利用被磁化的缝衣针制成的简易指南针。若静止时针尖指向地理位置的北方,则针尖是简易指南针的　 　极。此时,将指南针底座逆时针旋转90°,针尖静止时将指向地理位置的　　方。
N(或北)
北
7.(2022云南)如图所示,请根据两条形磁体磁感线分布情况,在括号中标出磁体的 N极和S极。
答案:如图所示
8.小芳在研究扬声器的结构时,发现扬声器中有一个环形磁体(如图)。她想知道这个磁铁的磁极在哪儿呢 请你设计实验帮助小芳解决问题:
(1)写出你选用的实验器材:　 　。
(2)简述实验过程及现象:　 .
　。
环形磁体、一盒铁屑
把环形磁体放在装有铁屑的盒里翻转几下,
拿出来观察,吸引铁屑最多的位置就是该环形磁体的磁极
9.磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质,小蕊和小昌同学想探究磁体对铁钉的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关,请你参与探究并解决一些问题。
(1)如图,保持磁体和纸片间的距离一定,在纸片上放入不同的物体时,通过比较纸片下面能吸附的铁钉数量,显示磁体对铁钉吸引力的大小;铁钉的放置有图(甲)、(乙)两种方法,依据　 　的原理,铁钉在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力,应选择图　 　的方法。
二力平衡
(乙)
(2)选择正确的方法后,他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相 同,材料不同的铁板、铝板等,观察能吸引的铁钉个数,多次实验后将数据记录在下表中。
磁体与纸片之间放入的物体 不放 物体 铁板 镍板 铝板 陶瓷 板 玻璃 板 塑料
板
吸引铁钉数量/个 4 1 1 3 3 3 3
①分析数据,可以得出,在其他条件相同时,放入铁板或镍板,吸引铁钉的数量较少,说明铁板和镍板对吸引力的影响　 　,即对磁性屏蔽效果明显;
②铁、镍、铝都是导体,而铝对磁性屏蔽效果不明显,原因可能是
　 　。
较大
铝不能被磁化
10.在研究两个靠近的异名磁极周围磁感线的分布时,几位同学提出了以下两种猜想:
(1)利用所学知识,断定猜想2是错误的。你判断的依据是磁体外部的磁感线都是　 　。
(2)请设计一个简单实验,验证另一个猜想是否正确。实验器材:
　 　;实验步骤:　 　;判定方法:　 　。
从N极出发回到S极
小磁针
将小磁针置于异名磁极周围不同处
观察小磁针静止时N极的指向
谢谢观看(共16张PPT)
第2节　电生磁
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新知梳理
分层训练
一、电流的磁效应
1.　 　是第一个发现电与磁之间有联系的科学家。
2.奥斯特实验说明:通电导线周围存在　 　,磁场的有无与　 　的有无有关,磁场方向与　 　有关。
二、通电螺线管的磁场
1.通电螺线管外部的磁场与　 　磁体的磁场一样。
2.安培定则:用　 　手握住螺线管,让四指指向螺线管中　 　的方向,则拇指所指的那端就是螺线管的　 　极。
新知梳理
奥斯特
磁场
电流
电流方向
条形
右
电流
N
分层训练
1.在图中,对电流和磁极方向之间关系判断正确的是( )
D
2.如图所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是( )
A
3.小明同学在学校实验室模拟安培1820年在科学院的例会上做的小实验:把螺线管水平悬挂起来,闭合开关,发现螺线管缓慢转动后停了下来,改变螺线管B端的初始方向,重复操作,停止时B端的指向都相同。模拟实验装置如图所示,闭合开关,螺线管停下来后B端指向( )
A.东方 B.南方 C.西方 D.北方
D
4.(多选)小金设计了一个如图所示的线圈指南针,将它放入盛有食盐水的水槽中(铜片和锌片分别与线圈两端相连后放入食盐水中构成了化学电池,铜片为正极、锌片为负极),浮在液面上的线圈就能指示方向了。下列关于该装置的分析正确的是( )
A.线圈周围的磁场与条形磁体的磁场相似
B.线圈能够指示方向是因为存在地磁场
C.交换铜片和锌片位置不会改变线圈的磁场
D.利用该装置可以判断磁体的南、北极
ABD
5.如图所示,将某发光二极管的两极接入电路的a、b两点,闭合开关时,通电螺线管旁边小磁针S极向右偏转。下列判断正确的是( )
A.通电螺线管右端为N极
B.电源左端为正极,右端为负极
C.发光二极管c极接b点,d极接a点
D.图中P处磁感线的方向从螺线管右端到左端
6.磁浮列车“悬浮”是利用了电流的　 　效应;丹麦物理学家
　 　是第一个发现电与磁之间有联系的人。
C
磁
奥斯特
7.(2023吉林)如图所示,使导线与电池触接,电路连通的瞬间磁针发生偏转。这一现象不仅能说明通电导线周围存在　 　,还可以说明力可以改变物体的　 　。
磁场
运动状态
8.(2024云大附中期末)如图所示,请根据通电螺线管的磁感线方向,在括号内标出通电螺线管左端的极性(用N、S表示)和电源左端的极性
(用+、-表示)
答案:如图所示
9.(2023云南)某实验小组探究“通电螺线管外部磁场的特点”。
(1)将螺线管安装在一块有机玻璃板上,连入电路中。在板面上均匀地撒满铁屑,闭合开关并轻敲玻璃板面,观察到铁屑分布情况如图(甲)所示。铁屑的分布情况与　 　磁体周围铁屑的分布情况相似,铁屑的作用是显示　 　。
条形
通电螺线管周围的磁场分布
(2)把小磁针放在通电螺线管四周不同的位置,小磁针静止时N极所指方向如图(乙)所示,则通电螺线管的右端为　 　极。对调电源正负极,闭合开关,小磁针静止时N极所指方向如图(丙)所示,说明通电螺线管的极性与　 　的方向有关。
N
电流
10.(2023锦州)如图所示,闭合开关,通电螺线管的右端是　 　(选填“N”或“S”)极,此时在水平桌面上的条形磁体仍处于静止状态,条形磁体受到向　 　(选填“左”或“右”)的摩擦力;若将滑动变阻器滑片向下滑动,条形磁体受到的摩擦力将　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
S
左
变小
11.如图所示,一个通电螺线管,绕线未画出,电源“+”“-”极未标出,为了防止短路,绕线具有一定的电阻。已知一个可自由转动的小磁针放在螺线管的一端最终静止时状态如图,图中的“N”是小磁针的极性。要求:
(1)画出绕线(三匝即可),使它和电源形成闭合回路。
(2)标出电源“+”“-”极。若有多种情况满足“(1),(2)”的要求,考生只画一种情况。
(3)画一条螺线管周围的磁感线。
答案:如图所示
或
或
12.如图所示,闭合开关S之后,条形磁体静止在左边的竖直墙面上,请判断条形磁体的A端是　 　(选填“N”或“S”)极,将滑片P向b端慢慢滑动,条形磁体所受墙面的摩擦力　 　(选填“变大”“变小”或“不变”)。
S
不变
谢谢观看

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