2020年浙江中考科学总复习课件：讲义 第三篇 第11课时　电与磁 41页

第 11 课时　电与磁 第三篇 物质科学（物理部分） 铁、钴、镍 磁极 南极 (S) 北极 (N) 同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引 【 知识拓展 】 1 ． 最早的指南针叫 _________ 。其勺柄是磁铁的 S 极，指向地理南方。 2 ．一个永磁体分成多个部分后，每一部分仍存在 _________ 个磁极。 3 ．磁化是指使原来没有磁性的物体 _________ 的过程。 4 ．物体是否具有磁性的判断方法：①根据磁体的 _________ 判断；②根据磁体的 _________ 判断；③根据磁体 ______________ 判断；④根据 _________________ 判断。 司南 两 得到磁性 吸铁性 指向性 相互作用规律 磁极的磁性最强 小磁针静止时北极所指的方向 放在该点的小磁针北极所指的方向 北极 南极 磁场的强弱 地理的南极附近 地理的北极附近 沈括 条形磁体 右手螺旋定则 ( 或安培定则 ) 3 ． 电磁铁 电磁铁是带有铁芯的通电螺线管。电磁铁是由线圈和铁芯两部分组成的。 电磁铁通电时有磁性，断电时磁性消失；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁的磁性越强；当电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多，磁性越强。电磁铁磁性的有无，可由开关来控制；电磁铁磁性的强弱，可由电流大小和线圈匝数来控制；电磁铁的极性位置，可由电流方向来控制。 4 ． 电磁继电器 (1) 利用电磁铁来控制工作电路的一种自动开关。应用：用低电压和弱电流电路的通断，来控制高电压和强电流电路的通断。电磁继电器的主要部件是电磁铁、衔铁、弹簧和动触点。 (2) 电磁继电器工作原理如图所示，是一个利用电磁继电器来控制电动机的电路。其中电源 E 1 、电磁铁线圈、电阻 R 、开关 S 1 组成控制电路；而电源 E 2 、电动机 M 、开关 S 2 和触点开关 S 组成工作电路。当闭合 S 1 时，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有磁性，将衔铁吸下，触点开关接通，电动机便转动起来；当断开 S 1 时，电磁铁线圈中失去电流，电磁铁失去磁性，弹簧使衔铁上升，触点开关断开，电动机停止运转。 图 11 － 1 四、电磁感应 (b) 英国物理学家法拉第在 1831 年发现了电磁感应现象。闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象叫做电磁感应。电磁感应中产生的电流叫感应电流。感应电流的产生条件：电路必须是闭合电路，必须有一部分导体做切割磁感线运动。感应电流的方向跟磁场方向和导体的运动方向有关。 进户线 电能表 并 并 串 220V 测电笔 (2) 电能表的作用是测量电路消耗的 _________ 。 (3) 闸刀开关可以控制整个电路的通断，以便检测电路、更换设备。安装时注意静触点在上、动触点在下，以防断开后的动触点在重力作用下自动合上。 (4) 熔断器 ( 内装保险丝 ) 的保险原理是当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，起到保护电路作用。保险丝一般由 _________ 的铅锑合金制成。保险丝要串联接入电路，一般串联接在 _________ 上。保险丝选用原则： ____________________________________________________ 。 (5) 插座的作用是连接家用电器。 电能 熔点较低 火线 保险丝的额定电流等于或稍大于电路中正常工作的电流 (6) 用电器 ( 电灯 ) 、开关： 白炽灯是利用电流的热效应进行工作的。螺丝口灯泡的螺旋接灯头的螺旋套，进而接零线；灯泡尾部的锡块接灯头的弹簧片，再通过开关接火线，可防止维修时触电。 【 知识拓展 】 1 ． 家庭电路中所用的保险丝不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替。因为铜丝电阻小，产生的热量少，且铜的熔点高，在电流过大时，不易熔断。 2 ．保险丝的选材料原则与电热丝的选材料原则不能相混，保险丝要求熔点较低，而电热丝要求熔点较高，两者都要求电阻率较大。 3 ．家庭电路烧断保险丝的原因：①发生短路引起电流过大；②用电器功率过大而使电流过大；③选择了额定电流过小的保险丝。 六、安全用电 (c) 1 ．安全电压一般指 ___________ 的电压。生产动力电路的电压 _________ V ，我国家庭电路的电压 _________ V ，都超出了安全电压。 2 ． 安全用电原则： ___________________________________ _________ 。 36V 及以下 380 220 不接触低压带电体，不靠近高压带电体 类型一　磁场与磁极间的作用规律 典例 1 [2019 · 杭州 ] 如图所示，几个完全相同的条形磁体叠放在水平桌面上。关于比较甲、乙两图中桌面受到的压力的大小，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．甲图中桌面受到的压力比乙图大 B ．乙图中桌面受到的压力比甲图大 C ．两图中桌面受到的压力相等 D ．无法确定 C 图 11 － 2 【 解析 】 甲、乙两图中均有两块磁体叠放在水平桌面上，桌面不是磁体，因此不会受到磁力，将叠在一起的磁体看成一个整体，它们对桌面的压力等于它们自身的重力，所以两图中桌面受到的压力相等。 跟踪训练 1 [2019 · 金衢十二校模拟 ] 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，铁屑在磁力作用下有序排列 A 图 11 － 3 类型二　探究电磁铁磁性强弱的影响因素 典例 2 [2019 · 嘉兴舟山 ] 小明在科学拓展课上制作了一个简易喇叭 ( 原理如图 ) 。接通信号源后，电流的方向不断改变，导致线圈的磁极不断变化，通过吸引或排斥磁铁，带动纸盆振动。为改变纸盆振动幅度以调节喇叭响度，下列方法不可行的是 ( 　　 ) A ．改变磁铁的磁极 B ．改变电流的大小 C ．改变磁铁磁性强弱 D ．改变线圈的匝数 A 图 11 － 4 【 解析 】 由题可知，纸盆振动幅度是由通电线圈和磁体之间的作用力的大小控制的。可通过改变通过线圈的电流大小、改变磁铁磁性强弱或改变线圈的匝数来改变通电线圈和磁体间的作用力的大小。 跟踪训练 2 [2019 · 杭州富阳区月考 ] 如图所示，开关未闭合时，弹簧测力计读数如图所示。闭合开关后，再将滑动变阻器的滑片 P 向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是 ( 　　 ) A ．悬挂的磁铁重力为 3N B ．电磁铁的上端为 S 极 C ．电源左端为“＋”极 D ．在开关闭合时抽去铁芯，弹簧测力计示数将增大 D 图 11 － 5 类型三　电磁继电器的作用 典例 3 [2019 · 绍兴 ] 如图是小敏设计的汽车尾气中 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 R 1 阻值随 CO 浓度的增大而减小，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．电铃应接在 A 和 C 之间 B ．当 CO 浓度升高，电磁铁磁性减弱 C ．用久后，电源电压 U 1 会减小，报警时 CO 最小浓度比设定值高 D ．为使该检测电路在 CO 浓度更低时报警，可将 R 2 的滑片向下移 C 图 11 － 6 【 解析 】 当 CO 浓度超过设定值时， R 1 阻值减小，控制电路中电流增大，电磁铁磁性增强，将衔铁吸下来， B 和 D 所在的电路被接通，因此电铃应接在 B 和 D 之 间；电源电压 U 1 减小，报警时控制电路中的电流与原来相等，则电路中的总电阻需减小， R 2 阻值不变，则 R 1 阻值比设定值更小，此时 CO 的最小浓度比设定值高；若使检测电路在 CO 浓度更低时报警，则报警时 R 1 阻值比原设定值大，为保证报警时控制电路中的电流与原来相等，则需要减小 R 2 的阻值，可将 R 2 滑片向上移。 跟踪训练 3 [2019 · 嘉善一模 ] 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小柯用它设计了一种 “ 智能家居照明灯 ” 电路，如图甲所示。 ( 电磁继电器线圈的电阻不 计 ) 图 11 － 7 (1) 导线 _________ ( 选填“ A ” 或“ B ”) 连接家庭电路中的火线。 (2) 小柯的设计要求是：“智能家具照明灯”在天暗时自动点亮，天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而 _________ 。 (3) 保持光照强度不变，闭合开关 S 后，滑片 P 由 a 端向 b 端移动过程中，电流表示数 I 与电压表示数 U 的关系如图乙所示，计算滑动变阻器的最大阻值是 _________ 。 ( 电源电压 U 0 不变 ) A 减小 100Ω 类型四　家庭电路 典例 4 [2019 · 湖州 ] 如图所示是家庭电路中的某一部分，电工师傅按下面的顺序进行检测：①闭合 S 1 ，灯 L 1 亮；②断开 S 1 ，闭合 S 2 ，灯 L 2 不亮；③再用测电笔测 a 、 b 、 c 、 d 四个接线点，发现只有在 c 点氖管不发光。若电路中只有一处故障，则是 ( 　　 ) A ．灯 L 2 短路 B ．灯 L 2 所在支路开路 C ． c 、 d 两点间开路 D ． c 点左侧的零线开路 C 图 11 － 8 【 解析 】 闭合 S 2 ，用测电笔接触各点， a 、 b 、 d 点氖管发光， c 点氖管不发光，说明 a 、 b 、 d 点与火线相通， c 点与火线不相通，因此 c 、 d 两点间开路。 跟踪训练 4 [2019· 湖州南浔区一模 ] 小星学习电学知识后，想在家里安装一盏照明灯和一个三孔插座，他设计的电路如图所示。在图中虚线框 A 和 B 内分别接入开关或灯泡，则虚线框 A 内应接 _________ ，图中三孔插座的插孔 _________ ( 选填“ a ”“ b ” 或“ c ”) 应与地线相连。当小星把断开开关的台灯插头插入图中的三孔插座时，图中的灯泡突然熄灭，保险丝熔断，故障的原因是电路中发生 _________ ( 选填“短路”或“断路” ) 。 灯泡 b 短路 图 11 － 9 1 ． [2018 · 湖州 ] 下列 4 个实验所揭示的原理能直接推动发电机发明的是 ( 　　 ) B 【 解析 】 A 实验揭示通电导体在磁场中受力的作用，与电动机发明有关； B 实验揭示电磁感应原理，直接推动发电机的发明； C 实验是奥斯特实验，说明通电导体周围存在磁场； D 实验说明通电线圈能产生磁场，也能探究通电线圈磁场强弱与哪些因素有关。 2 ． [2019 · 湖州模拟 ] 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 ． [2019 · 杭州校级模拟 ] 如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在 A 、 B 两绝缘板之间， B 板固定，滑动变阻器 R 的滑片 P 与 A 板相连，并可随 A 板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁， E 为电源， R 0 为定值电阻。开关 S 闭合，当用力 F 向下压弹簧甲后，下列说法正确的是 ( 　　 ) A ．甲弹簧越短时，乙弹簧越长 B ．压力 F 越大，电压表示数越小 C ．压力 F 越小，电磁铁磁性越强 D ．电磁铁上端为 N 极 C 图 11 － 10 C 5 ． [2018 · 金华丽水 ] 小科在实验室发现一枚钢针，为能快速利用小磁针判断：①钢针是否有磁性，②若有磁性则磁极如何分布，小科画出思维导图。请补充完整： 图 11 － 12 【 解析 】 要注意的是：磁体的磁极既能吸引异名磁极，也能吸引没有磁性的铁、钴、镍等物质。 6 ． [2019 · 温州 ] 雾天能见度低，骑车易发生交通事故，要减速慢行。 (1) 雾天，空气中会形成大量水珠。该过程发生的物态变化是 _________ 。 (2) 小明要为自行车设计一种 “ 雾灯 ” ，以提示过往的行人和车辆。要求工作时灯泡能持续交替闪烁。忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路中符合设计要求的是 _________ 。 液化 D 【 解析 】 (2) 忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻。 A 项电路图，闭合开关后，电磁铁吸合衔铁后，电路为灯泡与定值电阻的并联电路，并联电路电阻小于任一支路电阻。因此电路总电阻减小，电路电流增大，电磁铁对弹性衔铁的吸引力增大，灯泡会一直发光； B 项电路图，闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，灯泡被短路，不发 光； C 项电路图，闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，灯泡所在支路断路，灯泡不发 光； D 项电路图，闭合开关后，电磁铁吸合衔铁，电路变为断路，灯泡不发光。电磁铁吸合衔铁瞬间，电磁铁所在电路断开，电磁铁失去磁性，则弹性衔铁恢复原状与静触点相连，电路又变为灯泡与定值电阻的并联电路，灯泡发光。弹性衔铁恢复原状与静触点相连后，电磁铁又被接入电路，电磁铁有电流通过，又会吸合衔铁，使灯泡被断路，不发光。即灯泡会持续交替闪烁，符合电路要求。 7 ． [2019 · 乐清七校一模 ] 如图甲是某同学制作的防盗报警装置示意图，其中工作电路电源电压 U 1 ＝ 6V ，指示灯 L 的额定电压 U L ＝ 2.5V ，定值电阻 R 0 ＝ 350Ω ；控制电路电源电压 U 2 ＝ 1.5V ，磁敏电阻 R x 的阻值随其所处位置磁场强度的变化关系如图乙所示。当窗户分别处在轨道 A 、 B 、 C 处时，磁敏电阻 R x 所处位置的磁场强度分别为 a 、 b 、 c 。闭合开关 S 1 和 S 2 后，当窗户关闭时，指示灯亮，蜂鸣器不工作；当窗户打开一定程度时，指示灯熄灭，蜂鸣器发出警报声。 图 11 － 13 (1) 将窗户移至 A 点时，窗户关闭，闭合开关 S 1 ，指示灯 L 正常发光，求计算此时指示灯 L 消耗的电功率。 (2) 已知电磁铁线圈中的电流达到 3mA 时，电磁铁的衔铁刚好被吸下，指示灯 L 熄灭，蜂鸣器开始报警。现移动滑动变阻器 R P 的滑片，使其接入电路的阻值为其最大阻值的 2/3 ，当窗户移至轨道 B 点位置时，蜂鸣器恰好开始报警。若要求窗户移至轨道 C 点位置时蜂鸣器才开始报警，此时能否通过调节滑动变阻器的阻值来实 现？请通过计算加以说明。 ( 写出计算过程，电磁铁线圈电阻忽略不计 )