中考物理总复习课件：第22章电与磁 52页

第 22 讲　电与磁 考点一 ) 　磁现象 【 例 1 】 (2017 ， 烟台 ) 小红梳理反思了 “ 磁场和磁感线 ” 相关知识 ， 她归纳整理如下 ， 其中正确的有 ( 　 ) ① 磁场看不见摸不着 ， 但是可以借助小磁针感知它的存在 ②磁感线是磁体周围空间实际存在的曲线 ③磁感线是铁屑组成的 ④地磁场的磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。 A ． ①④　　 B ．②③　　 C ．①②　　 D ．②④ A 【 方法归纳 】 磁场看不见摸不着 ， 但可以借助小磁针感知它的存在 ， 这是典型的转换法 ， 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 ， 地球是一个巨大的磁体 ， 地磁场的南极在地理北极附近 ， 地磁场的北极在地理南极附近 ， 地磁感线是从地球南极附近发出回到北极附近。 考点二 ) 　电流的磁场 【 例 2 】 (2017 ， 安徽 ) 如图所示的装置中 ， 当开关 S 闭合后 ， 下列判断正确的是 ( 　 ) A ． 通电螺线管外 A 点的磁场方向向左 B ． 通电螺线管的左端为 N 极 C ． 向左移动滑片 P ， 通电螺线管的磁性减弱 D ． 小磁针静止后 ， 其 N 极的指向沿水平向右 B 【 方法归纳 】 (1) 通电螺线管磁性的强弱与电流大小、线圈匝数和是否插入铁芯有关。 (2) 磁铁外部的磁感线是从北极出发回到南极。 (3) 安培定则的三种考查方式：①已知电流方向 ( 电源正、负极 ) 判定通电螺线管磁场方向 (N 、 S 极 ) ；②已知磁场方向判定通电导线中的电流方向；③已知磁场方向和电流方向 ， 画螺线管绕线方式。 考点三 ) 　电磁现象 【 例 3 】 (2017 ， 自贡 ) POS 刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。 POS 机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头 ( 如图所示 ) 。在使用时 ， 将带有磁条的信用卡在 POS 机指定位置刷一下 ， 检测头的线圈中就会产生变化的电流 ， POS 机便可读出磁条上的信息。图中能反映 POS 刷卡机读出信息原理的是 ( 　 ) B 【 点拨 】 POS 刷卡机读出信息的原理就是电磁感应现象； A 电路中有电源 ， 是通电导体在磁场中受力运动 ， B 电路中没有电源 ， 当闭合开关 ， 闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 ， 导体中有电流产生 ， 这是电磁感应现象 ， C 是奥斯特实验 ， 反映了电流周围存在着磁场 ， D 图是一个电磁铁 ， 说明电流产生磁。 【 易错易混 】 1 ． 误认为相互吸引的两根钢棒一定是带磁性的异名磁极。 ( 有可能其中一根不具有磁性 ) 2 ． 误认为地面上小磁针静止后的北极指向为地磁场的北极。 ( 应为地理的北极 ) 3 ． 在画通电螺线管的绕向时 ， 纸外面和里面易混。 ( 握住螺线管时 ， 掌心向外时表明绕线为里面 ， “ 虚线看手心 ， 实线看手背 ” ) 4 ． 易将发电机和电动机弄混淆。 ( 从图形上区分：有电源的是电动机 ， 无电源的是发电机；从能量转化角度、工作原理、工作过程等区分 ) 。 5 ． 易将三种电磁现象：电生磁、磁生电、磁场对电流作用弄混淆。 【 例 4 】 (2016 ， 济宁 ) 发电机的工作原理是 ______________ ， 能说明直流电动机工作原理的是图中的 ______ 图。 【 点拨 】 据课本知识可知 ， 发电机是利用电磁感应现象的原理制成的 ， 甲图中没有电源 ， 即线圈做切割磁感线运动会产生电流 ， 即发电机原理；乙中有电源 ， 即通电后磁场中的线圈会受力运动 ， 所以乙是直流电动机的工作原理图。 电磁感应 乙 【 图片与命题 】 图片 命题内容 如图所示 ， 在螺线管的两端各放一个小磁针 ， 并在硬纸板上均匀地撒满铁屑 ， 通电后发现左端的小磁针 N 极指向螺线管 ， 右端的小磁针 S 极指向螺线管 ， 铁屑被吸在螺线管周围。这个现象说明：通电螺线管周围存在 ① ________ 。由图中小磁针指向可知 ， 在通电螺线管外部 ， 磁场方向从 ② ______ 极指向 ③ _______ 极 磁场 N S 如图所示 ， 在磁场中放置一根导线 ， 导线的两端跟灵敏电流计连接。当导线做 ④ ________________ 运动时 ， 灵敏电流计会发生偏转 ， 说明电路中有 ⑤ _____________ __ 产生。 利用图中装置的原理可以制成 ⑥ ________________ 切割磁感线 感应电流 发电机 (1) 如图所示 ， 把导线 ab 放在磁场里 ， 接通电源 ， 让电流通过导线 ab 时 ， 导线 ab 会 ⑦ _________ (2) 如果只改变导线 ab 中的电流方向 ， 导线 ab 的运动方向会 ⑧ __________ ；如果只改变磁场的方向 ， 导线 ab 运动方向会 ⑨ _________ ；同时改变电流方向和磁场方向 ， 导体 ab 的运动方向 ⑩ __________ 。 ( 均填 “ 改变 ” 或 “ 不改变 ” ) (3) 图中实验表明通电导线在磁场中要受到 ⑪ _______ 的作用 ， 且方向跟 ⑫ ________ 方向、 ⑬ _______ 方向都有关系 (4) 利用图中实验装置的原理可以制成 ⑭ __________ 运动 改变 改变 不改变 力 电流 磁场 电动机 实验一 ) 　探究影响电磁铁磁性强弱的因素 命题点 1 ． 实验方法： _________ 法和 __________________ 法。 2 ． 电磁铁通电后具有磁性的原理：电流的 _______ 效应。 3 ． 滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电路中 _______________ 。 4 ． 转换法的应用：通过比较电磁铁 ___________________________ 来反映磁性的强弱。 转换 控制变量 磁 电流大小 吸引大头针数目的多少 5 ． 控制变量法的应用： ①探究磁性强弱与线圈匝数的关系 ， 应控制 ________ 不变 ， 选择线圈匝数不同的电磁铁进行实验。 ②探究磁性强弱与电流大小的关系 ， 选择 ______________ 相同的电磁铁 ， 改变电路中电流大小进行实验。 6 ． 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 ______________________________________________________________ 。 7 ． 实验结论。 电流 线圈匝数 大头针被磁化，下端为同名磁极而相互排斥 实验二 ) 　探究什么情况下磁可以生电 命题点 1 ． 实验现象分析。未产生感应电流的原因：导体未做切割磁感线运动或电路未闭合。 2 ． 转换法的应用：通过电流计指针的偏转判断是否产生感应电流。 3 ． 控制变量法的应用： (1) 探究电流方向与磁场方向的关系时 ， 应控制 _________________________ 不变。 (2) 探究电流方向与 ______________________________ 的关系时 ， 应控制磁场方向不变。 导体切割磁感线的运动方向 导体切割磁感线的运动方向 4 ． 能量转化： ___________ 能转化为 _________ 能。 5 ． 实验电路的改进 ， 产生的电流太小 ， 指针稍有摆动。改进方法：换用灵敏度更大的电表；增大线圈匝数；增大磁场强度或增大导线切割磁感线的运动速度等。 6 ． 实验结论。 机械 电 【 例 】 在探究 “ 影响电磁铁磁性强弱的因素 ” 实验中 ， 小明制成简易电磁铁 A 、 B ， 并设计了如图所示的电路。 (1) 当滑动变阻器滑片向左移动时 ， 电磁铁 A 、 B 吸引大头针的个数 ________ ( 填 “ 增加 ” 或 “ 减少 ” ) ， 说明电流越 _______ ， 电磁铁磁性越强。 增加 大 (2) 由图示情景可知 ， _______ ( 填 “ A ” 或 “ B ” ) 的磁性强 ， 说明电流一定时 ， __________________ ， 电磁铁磁性越强。 (3) 观察图中 _______ 与 _______ 可知：当通过线圈的电流、线圈的匝数相同时 ， 有铁芯的电磁铁磁性强。 (4) 根据右手定则可判断出 A 铁钉的上端是电磁铁的 _______ 极。 (5) 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 _____________________________________________________ 。 A 线圈匝数越多 B C N 大头针被磁化，下端为同名磁极而相互排斥 【 拓展设问 】 (6) 电磁铁是应用 ________________ 工作的 ， 该现象是丹麦物理学家 ________________ 发现的。 (7) 图中 A 、 B 串联的目的是 ___________________ 。 (8) 实验中通过观察电磁铁 ____________________________ ， 可以判定电磁铁磁性强弱的不同。 (9) 实际生活和生产中 ， 利用电磁铁工作的有 ___________ 。 A ． 电磁继电器　　　 B ．电炉子 C ． 磁卡 D ．电磁起重机 电流磁效应 奥斯特 控制电流相同 吸引大头针数量的多少 AD 1 ． (2017 ， 宜昌 ) 如图甲所示 ， 一个条形磁铁摔成两段 ， 取右边的一段靠近小磁针 ， 小磁针静止时的指向如图乙所示 ， 则右边这段裂纹处的磁极是 ______ 极。如果把这段磁铁沿裂纹吻合放在一起 ( 如图甲所示 ) ， 这两段会相互 ________ ( 填 “ 吸引 ” 或 “ 排斥 ” ) 。 N 吸引 2 ． (2017 ， 淮安 ) 1820 年 4 月的一天 ， 奥斯特讲课时突发奇想 ， 在沿 ________ 方向的导线下方放置一枚小磁针 ， 保证导线和小磁针能 _______ 放置进行实验 ， 接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间 ， 做了 60 多个实验证明电流确能使磁针偏转 ， 这种现象称为 ________________ 。奥斯特的发现 ， 拉开了研究电磁间本质联系的序幕。 电流 平行 电流的磁效应 3 ． (2017 ， 无锡 ) 如图所示实验 ， 用 ____________________ 判断通电螺线管周围各点的磁场方向 ， 为了探究通电螺线管磁极的极性与电流方向是否有关 ， 应该采取的操作是 ___________________________ 。 小磁针 N 极的指向 对调电源的正负极 4 ． (2017 ， 武汉 ) 如图所示是一种水位自动报警器的原理图。水位没有达到金属块 A 时 ， 灯 _______ 亮；水位达到金属块 A 时 ， 由于一般的水是 _______ ， 灯 _______ 亮。 L 1 导体 L 2 5 ． (2017 ， 盐城 ) 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 __________ 能转化成电能。 线圈 电磁感应 机械 6 ． (2017 ， 安顺 ) 某同学为了同时验证老师课堂上讲过的 “ 电磁感应现象 ” 、 “ 通电导线周围存在磁场 ” 以及 “ 通电导线在磁场中受力运动 ” 几个实验 ， 于是动手制作了如图所示的闭合线路 ， 当他将图中导体 AB 金属杆的一部分在磁场中水平向左运动时 ， 电路中会相应的发生哪些物理现象： ( 写出 2 个现象 ) ： ___________________________ ； _________________________ 。 铁块受到吸引向下移动 小磁针发生偏转 7 ． ( 多选 )(2017 ， 北京 ) 下列说法中正确的是 ( ) A ． 用磁感线可以描述磁场的强弱 B ． 只要导体在磁场中运动 ， 该导体中就会产生感应电流 C ． 通电导体产生的磁场的方向与通过该导体的电流方向有关 D ． 利用撒在磁体周围的铁屑可以判断该磁体周围各点的磁场方向 AC 8 ． (2017 ， 盖阳 ) 如图所示 ， 通电螺线管中的箭头表示电流方向 ， 如图放置的小磁针黑色的一端为北极 ， 静止时对应方向正确的是 ( ) A 9 ． (2017 ， 鄂州 ) 如图是一种磁悬浮地球仪的示意图 ， 底座里面有一个电磁铁 ， 可使内部有磁体的地球仪悬浮在空中。下列有关地球仪的说法正确的是 ( ) A ． 如果想取下地球仪 ， 应先切断电源 B ． 这种装置是根据同名磁极相互排斥的原理来工作的 C ． 换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中 ， 地球仪受到的磁力大小不变 D ． 换用一个质量较大的地球仪仍然要悬浮在空中 ， 且距离不变 ， 改变电磁铁线圈中的电流方向就可以了 B 10 ． (2017 ， 宿迁 ) 如图所示 ， 是某保密室的防盗报警电路 ， 当有人闯入保密室时会使开关 S 闭合。下列说法正确的是 ( ) A ． 电磁继电器与发电机工作原理相同 B ． 电磁继电器与电动机工作原理相同 C ． 电磁铁工作时 ， 上端为 S 极 D ． 当有人闯入保密室时 ， b 灯亮 D 11 ． (2017 ， 长沙 ) 小天利用手中的条形磁体做了以下小实验 ， 其中结论正确的是 ( ) A ． 条形磁体能够吸引小铁钉 B ． 同名磁极相互吸引 C ． 将条形磁体用细线悬挂起来 ， 当它在水平面静止时北极会指向地理南方 D ． 条形磁体与小磁针之间隔了一层薄玻璃后就不可能有互相作用了 A 12 ． (2017 ， 江西 )( 多选 ) 如图所示 ， 是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计。现将导线的两端接到电源两极 ， 磁针发生了偏转 ， 下列关于该装置说法正确的是 ( ) A ． 该简易电流计是利用了电磁感应现象制成的 B ． 若将电源的两极对调 ， 则磁针会反向偏转 C ． 若断开电路 ， 则磁针回到原来的位置 D ． 若断开电路 ， 则磁针静止时 ， 其 S 极将指向地理南极附近 BCD 13 ． (2017 ， 盐城 ) 如图所示 ， 导体棒 ab 向右运动。下列操作能使导体棒向左运动的是 ( ) A ． 调换磁极 B ． 取走一节干电池 C ． 将导体棒 a 、 b 端对调 D ． 向左移动滑动变阻器滑片 A 14 ． (2017 ， 广州 ) 如图中的 a 表示垂直于纸面的一根导线 ， 它是闭合回路的一部分。它在下图所示各磁场中水平运动时 ， 哪种情况不会产生感应电流 ( ) ( 导学号　 14184146 ) B 15 ． (2017 ， 内江 ) 据有关媒体报道 ， 未来在我国航母上 ， 将采用电磁弹射器装置。它的弹射车与舰载机的前轮连接 ， 并处于强磁场中 ， 当弹射车内的导体通入强电流时 ， 立即产生强大的推力 ， 使舰载机快速起飞。那么 ， 在下列四个实验中 ， 与电磁弹射器的工作原理一致的是 ( ) B A ．图甲：对着磁铁旁线圈说话 ， 示波器显示波形 B ． 图乙：闭合开关 ， 金属棒在磁铁中运动起来 C ． 图丙：风车带动线圈在磁铁旁转动 ， 闭合回路中有电流产生 D ． 图丁：手持金属棒在磁铁中运动 ， 闭合回路中有电流产生 16 ． (2017 ， 绵阳 ) 一矩形线圈放在蹄形磁铁的两极之间 ， 刚通电时在磁场作用下扭转方向如图甲所示。现将该线圈放在图乙所示的蹄形螺线管间 ， a 、 b 为螺线管与电源的接口。某同学进行了如下四次操作： ① a 接正极 b 接负极 ， 线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ② b 接正极 a 接负极 ， 线圈中通与图甲电流方向相同的电流 ③ a 接正极 b 接负极 ， 线圈中通与图甲电流方向相反的电流 ④ b 接正极 a 接负极 ， 线圈中通与图甲电流方向相反的电流 线圈刚通电时扭转方向与图甲所示的扭转方向相同的是 ( ) A ． ①和③　 B ．②和④　 C ．①和④　 D ．②和③ D 17 ． (2017 ， 鸡西 ) 下列四幅图中 ， 解释不合理的是 ( ) A ．甲图 ， 说明电流的周围存在磁场 B ． 乙图 ， 闭合开关后 ， 小磁针 N 极将顺时针偏转 C ． 丙图 ， 发电机应用了磁场对电流的作用 D ． 丁图 ， 说明电流相同时 ， 线圈匝数越多 ， 电磁铁磁性越强 C 18 ． (2017 ， 呼和浩特 ) 在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如 1825 年日内瓦年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时 ， 其类似的实验装置如图甲所示 ， 示意图如图乙所示。为避免磁铁的磁场对小磁针的作用 ， 把实验装置放在两个房间 ， 在右边房间里把磁铁反复插入线圈 ， 然后科拉顿跑到左边房间里观察 ， 结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的 ( ) A ．该实验过程中没有发生电磁感应现象 B ． 通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象 C ． 科拉顿没看到小磁针偏转 ， 是因为线圈中没有产生电流 ， 所以看不到小磁针偏转 D ． 科拉顿没看到小磁针偏转 ， 是因为当他切割完磁感线再跑到另一个房间时 ， 线圈中产生的电流已经消失 ， 所以小磁针也停止偏转 D 19 ． (2017 ， 泰州 ) 无线充电技术应用了特斯拉线圈 ， 如图所示 ， 用一不通电的 LED 灯靠近正在通电的特斯拉线圈时 ， LED 灯发光了 ， 灯被点亮的现象可以用我们学过的哪一知识来解释 ( ) A ． 电流的磁效应 B ．磁场对电流的作用 C ． 安培定则 D ．电磁感应 D 20 ． (2017 ， 内江 ) 如图所示 ， 地球是一个巨大的磁体 ， 在它的周围空间中存在的地磁场 ， 它的磁场分布与条形磁铁相似。请在图中大致画出地球外部空间地磁场的磁感线分布示意图 ， 并在每条磁感线上标出方向 ( 至少画 6 条磁感线 ) 。 解： 21 ． (2017 ， 贵港 ) 如图所示 ， 当给电磁铁 M 通电 ， 发现弹簧开始被压缩 ， 过一会儿 ， 条形磁铁和弹簧重新处于静止。此时把滑动变阻器的滑片 P 向 B 端滑动 ， 弹簧的长度逐渐变短。请用笔画线代替导线 ， 把电路连接完整 ( 导线不能交叉 ， 弹簧在其弹性范围内 ) 。 解： 22 ． (2017 ， 随州 ) 某同学用通电导线在瓷勺的长柄上绕上很多匝 ， 再将其放在光滑的方形瓷盘上便成了 “ 自制司南 ” 。他将随州市地图按实际方位平铺在水平桌面上 ， 将自制司南放在地图上 ， 司南的长柄成功地指向南方。请在图中 A 、 B 两导线端之间画出几匝绕线 ( 注意勺体中电路里电源的极性 ) 。 23 ． (2017 ， 菏泽 ) 电磁铁的磁性强弱与它的匝数和通过它的电流有关。为了证明 “ 电磁铁的磁性强弱与匝数有关 ” ， 小美用两个匝数不同的电磁铁 ( 电阻不同 ) 设计了两种连接方式： A ． 将两个电磁铁直接串联在电路中 B ． 将两个电磁铁直接并联在电路中 (1) 以上二种设计中 ， 你认为正确的是 ( ) (2) 简述你的理由是 __________________________________ 。 A 串联在电路中可以控制电流相等 24 ． (2017 ， 义乌 ) 把超强磁铁分别吸附在干电池的正负极两端 ， 制成电磁动力 “ 小车 ” ， 并将它放入铜质螺线管中 ， 如图甲 ， “ 小车 ” 就能沿着螺线管运动。图乙是它的示意图。 (1) 在图乙上画出螺线管中的电流方向。 (2) 实验中发现 ， 必须将 “ 小车 ” 全部推入螺线管 ， “ 小车 ” 才能运动 ， “ 小车 ” 运动的原因是 螺线管的磁场与干电池两极上吸附的磁铁的磁场发生相互作用。 (3) 进一步探究发现 ， “ 小车 ” 运动的方向与电池正负极位置和超强磁铁的极性有关。将如图乙装配的小车放入螺线管 ， 则小车的运动方向是 ________ 。 左 (4) 要使 “ 小车 ” 运动速度增大 ， 请提出一种方法： 增强磁铁的磁性 ( 或者使螺线管的绕线更密集以增加与磁铁接触的那一段螺线管匝数或增加电池电压以增大螺线管中电流从而增强其磁场 ) 。 25 ． (2017 ， 枣庄 ) 物理学中 ， 用磁感应强度 ( 用字母 B 表示 ) 来描述磁场的强弱 ， 国际单位是特斯拉 ( 用字母 T 表示 ) ， 磁感应强度 B 越大表示磁场越强； B ＝ 0 表明没有磁场。有一种电阻 ， 其阻值大小随周围磁感应强度的变化而变化 ， 这种电阻叫磁敏电阻 ， 为了探究电磁铁磁感应强度的大小与哪些因素有关 ， 小超设计了如甲、乙两图所示的电路 ， 图甲中电源电压恒为 6 V ， R 为磁敏电阻 ， 图乙中的电磁铁左端靠近且正对图甲中的磁敏电阻 R 1 ， 磁敏电阻 R 的阻值随周围磁感应强度变化的关系图象如图丙所示。 (1) 当图乙 S 2 断开 ， 图甲 S 1 闭合时 ， 磁敏电阻 R 的阻值是 _________Ω ， 电流表的示数为 _______mA 。 (2) 闭合 S 1 和 S 2 ， 图乙中滑动变阻器的滑片 P 向右移动时 ， 小超发现图甲中的电流表的示数逐渐减小 ， 说明磁敏电阻 R 的阻值变 ______ ， 电磁铁的磁感应强度变 _______ 。 100 60 大 强 (3) 闭合 S 1 和 S 2 ， 图乙中滑动变阻器的滑片 P 保持不动 ， 将磁敏电阻 R 水平向左逐渐远离电磁铁时 ， 小超将测出的磁敏电阻与电磁铁左端的距离 L 、对应的电流表的示数 I 及算出的磁感应强度 B 记录在下表中 ， 请计算当 L ＝ 5 cm 时 ， 磁敏电阻 R 所在位置的磁感应强度 B ＝ ___________T 。 0.40 L/cm 1 2 3 4 5 6 I /mA 10 12 15 20 30 46 B /T 0.68 0.65 0.60 0.51 0.20 (4) 综合以上实验可以看出：电磁铁磁感应强度随通过电流的增大而 _________ ；离电磁铁越远 ， 磁感应强度越 _______ 。 增大 弱