河北专版2020中考物理复习方案第五单元电学与磁学第23课时磁现象磁场电与磁课件 35页

第 23 课时　 磁现象　磁场　电与磁 第五单元　电学与磁学 考点一　磁现象 磁性 　 能够吸引 　 　　　　 等物质的性质   磁极 定义 　 磁体上吸引能力 　　 　　 的两个部位叫磁极 , 分为 　　 　　 和 　 　　　   相互作用 　 同名磁极相互 　　　　 , 异名磁极相互 　　　　   磁化 　 一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性 , 这种现象叫磁化 铁、钴、镍 最强 南 ( 或 S) 极 北 ( 或 N) 极 排斥 吸引 考点二　磁场 基本 性质 　 磁场对放入其中的磁体产生 　　　 的作用。磁极间的相互作用就是 通过 　　　 而发生的   方向 规定 　 在磁场中的某一点 , 小磁针静止时 　 　 极所指的方向就是该点磁场 的方向   力 北 磁场 描述 : 磁感线 定义 　 在磁场中画一些有方向的曲线 , 可以方便、形象地描述磁场 , 这就是磁感线。磁感线实际并不存在 方向 　 磁感线上任何一点的 　　 　　 都跟放在该点的小磁针静止时北极所指的方向一致   分布 　 磁体周围的磁感线都是从磁体的 　　 极 出来 , 回到磁体 的 　　 极。磁感线是封闭曲线 , 它不会相交   ( 续表 ) 北 南 切线方向 描述 : 磁感线 分布图 　 ( 磁感线可以表示磁场的强弱 , 密集处磁场较强 , 稀疏处磁场较弱 ) ( 续表 ) 地磁场 　 ① 地球周围存在磁场 , 小磁针指示南北是因为受到地磁场的作用 ; 　 ② 地磁的南极在地理 　　　　 附近 , 地磁的北极在地理 　　　　 附近 ;  　 ③ 磁偏角 : 最早由我国宋代学者 　　　　 发现   ( 续表 ) 北极 南极 沈括 考点三　电生磁 1 . (1) 电流的磁场 —— 奥斯特实验 实验 现象 结论 　 通电导线周围存在 　　　　 , 磁场方向与 　 　　　　 有关   磁场 电流方向 　 (2) 通电螺线管 磁场分布 　 通电螺线管外部磁场和 　 　　 的磁场相似   判定方法 　 安培定则 : 如图所示 , 用 　　　 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 　　　　   条形磁体 右 电流的方向 N 极 2 . 电磁铁及其应用 (1) 电磁铁 原理 　 电流的 　　　　 效应   特点 　 磁性的有无可以由 　　　　　 　　 来控制 ; 磁性的强弱可以 由 　　　　　　　　　　　　 来控制 , 线圈匝数越 　　　　 , 电流越 　　　 , 电磁铁的磁性越强 ; 磁极的方向可以由 　 　　　　　 来控制   磁 电流的通断 电流的大小和线圈匝数 多 大 电流的方向 　 (2) 应用 : 电磁继电器 原理 　 如图所示 : 通电时 , 电磁铁具有 　　　　 , 向 　　　 吸引衔铁 , 将工作电路触点接通 , 工作电路闭合 ; 断电时 , 电磁铁失去磁性 , 弹簧将衔铁拉起 , 工作电路断开   作用 　 利用 　　　　　 、弱电流电路的通断 , 间接控制高电压、 　　　　 的工作电路 , 还可以实现远距离操作和自动控制   磁性 下 低电压 强电流 探究一　磁现象　磁场 1 . [2019· 河北一模 ] 如图 23-1 所示的四个实验中能确定钢棒具有磁性的是 ( 　　 ) A . ①② B . ①③ C . ②③ D . ②④ 图 23-1 [ 答案 ] D 　 [ 解析 ] 图①中小磁针与钢棒相互吸引可以使小磁针偏转 , 排斥也可以使小磁针偏转 , 吸引不能说明有磁性 , 排斥能说明有磁性 , 题中没有说明是吸引还是排斥 , 所以不能说明钢棒是否具有磁性 ; 图②中钢棒始终指南北 , 这是磁体的基本性质 , 说明钢棒具有磁性 ; 图③说明铁芯能使通电螺线管的磁性增强 , 不能说明钢棒具有磁性 ; 图④中闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时 , 电路中产生了感应电流 ( 可以从灵敏电流计指针发生偏转来体现 ), 这是电磁感应现象 , 说明钢棒具有磁性。能确定钢棒具有磁性的是②④ , 故选 D 。 2 . 关于磁场和磁感线 , 下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 磁感线是磁场中实际存在的曲线 B . 指南针指南北是因为地球周围存在磁场 C . 地磁场的南极在地理的南极附近 D . 蹄形磁铁的磁感线是从南极出来指向北极 B AD 探究二　电流周围的磁场 3 . ( 多选 ) [2019· 北京 ] 某同学探究电流产生的磁场 , 闭合开关前 , 小磁针的指向如图 23-2 甲所示 ; 闭合开关后 , 小磁针的偏转情况如图乙中箭头所示 ; 只改变电流方向 , 再次闭合开关 , 小磁针的偏转情况如图丙中箭头所示。下列结论中合理的是 ( 　　 ) A . 由甲、乙两图可得电流可以产生磁场 B . 由甲、乙两图可得电流产生的磁场的方向与电流方向有关 C . 由乙、丙两图可得电流产生 的磁场的强弱与电流大小有关 D . 由乙、丙两图可得电流产生 的磁场的方向与电流方向有关 图 23-2 4 . ( 多选 ) [2019· 潍坊一模 ] 小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管 , 在板面上均匀撒满铁屑 , 通电后轻敲玻璃板 , 铁屑的排列如图 23-3 甲所示 , 螺线管的示意图如图乙所示 , 下列说法正确的是 ( 　 　 ) A . 图甲中 Q 点处的磁场比 P 点处的磁场强 B . 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 C . 螺线管周围存在磁场 , 不存在磁感线 D . 图乙 A 点处的小磁针静止时右端为 S 极 图 23-3 ACD 5 . 如图 23-4 所示 , 闭合开关后 , 小磁针静止 , 请在电源左右两端的括号中用 “ + ”“-” 标出电源的正、负极。 图 23-4 如图所示 探究三　电磁铁及其应用 6 . 小虎模拟电梯超载自动报警系统设计了如下探究实验 : 如图 23-5 甲所示 , 两电源电压恒定不变 , R 0 为定值电阻 , 用杯中水量调节压敏电阻受到压力的大小 , 通过压敏电阻的电流与受到压力大小的关系如图乙所示 , 杯中水量增多时 , 电磁铁磁性会 　　　　 ( 选填 “ 增强 ” 或 “ 减弱 ”); 压敏电阻 R x 受到的压力增大到一定 程度时 , 衔铁 K 与 　　　 ( 选填 “ A ” 或 “ B ”) 接触 , 实现自动报警。   图 23-5 增强 　 B 7 . [2019· 邯郸二模 ] 法国科学家阿尔贝和德国科学家彼得由于发现了巨磁电阻 (GMR) 效应 , 荣获诺贝尔物理学奖。图 23-6 是探究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现 , 当闭合开关 S 1 、 S 2 后 , 使滑片 P 向右滑动过程中 , 指示灯明显变暗。下列判断正确的是 ( 　　 ) A . 电磁铁右端为 N 极 B . 通过灯泡的电流增大 C . 滑动变阻器连入电路的阻值减小 D . 巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而明显增大 图 23-6 [ 答案 ] D 　 [ 解析 ] 由利用安培定则可知 , 电磁铁的左端为 N 极、右端为 S 极 , 故 A 错误。滑片 P 向右滑动过程中 , 指示灯明显变暗 , 则通过灯泡的电流变小 , 故 B 错误。当滑片 P 向右滑动时 , 滑动变阻器连入电路中的电阻变大 , 故 C 错误。通电螺线管的磁性减弱时 , 右边电路中的指示灯明显变暗 , 说明右边电路的电流变小了 , 巨磁电阻的阻值变大了 , 即巨磁电阻的阻值随磁场的减弱而增大 , 故 D 正确。 8 . 如图 23-7 所示 , 闭合开关 S 后 , 放在光滑水平面上与弹簧相连的条形磁铁向左滑动 , 则下列说法正确的是 ( 　　 ) A . 电磁铁的 A 端为 N 极 , 电源左端为 “ + ” 极 B . 减少电磁铁的线圈匝数 , 弹簧将变长 C . 当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时 , 弹簧将变长 D . 若滑动变阻器的滑片 P 不动 , 抽去电磁铁的铁芯 , 弹簧将变长 图 23-7 [ 答案 ] A 　 [ 解析 ] 减少电磁铁的线圈匝数 , 电磁铁的磁性减弱 , 对与弹簧相连的条形磁体的吸引力变小 , 弹簧将变短 , 故 B 错误 ; 若滑动变阻器的滑片 P 向左滑动 , 其接入电路的电阻变大 , 电路中电流变小 , 电磁铁的磁性变弱 , 吸引力变小 , 弹簧变短 , 故 C 错误 ; 若滑动变阻器的滑片 P 不动 , 抽去电磁铁的铁芯 , 其磁性将变弱 , 吸引力变小 , 弹簧变短 , 故 D 错误。 突破一　探究通电螺线管外部的磁场分布 【 实验原理 】 依据磁场的方向规定 : 放在磁场中的小磁针静止时 , N 极的指向 就是该点的磁场方向。 【 设计和进行实验 】 1 . 转换法 : 把看不见的磁场转换为看得见的小磁针的指向 , 通过铁屑的 密集程度 判断磁场的强弱。 2 . 实验中轻敲玻璃板的目的 : 减小铁屑与玻璃板间的摩擦 , 使 铁屑在磁场力的作用下有规律地排列 。 3 . 通电螺线管的 极性 与环绕螺线管的 电流方向 有关 , 电流方向改变 , 通电螺线管的极性随之改变。 【 实验结论 】 4 . 通电螺线管外部的磁场分布与 条形磁体 相似。可以根据小磁针指向判断 通电螺线管极性 及 电源的正负极 ( 安培定则 ) 。 例 1 在探究 “ 通电螺线管的外部磁场 ” 的实验中 , 小明在螺线管周围摆放了一些小磁针 : (1) 为了使通电螺线管的磁场 　　　　 , 可以在螺线管中插入一根铁棒。   (2) 通电后小磁针静止时的分布如图 23-8 甲所示 , 可知通电螺线管外部的磁场与 　　　 　 的磁场相似 , 此时螺线管右端为 　　　　 极。   图 23-8 增强 条形磁体 N 例 1 在探究 “ 通电螺线管的外部磁场 ” 的实验中 , 小明在螺线管周围摆放了一些小磁针 : (3) 小明改变通电螺线管中的电流方向 , 发现小磁针指向转动 180°, 南北极发生了对调 , 由此可知 : 通电螺线管外部的磁场方向与螺线管中 　 　　　 方向有关。   电流 例 1 在探究 “ 通电螺线管的外部磁场 ” 的实验中 , 小明在螺线管周围摆放了一些小磁针 : (4) 小明继续实验探究 , 并按图乙连接电路 , 他先将开关 S 接 a , 观察电流表的示数及吸引大头针的数目 ; 再将开关 S 从 a 换到 b , 调节滑动变阻器的滑片 P , 再次观察电流表的示数及吸引大头针的数目 , 此时调节滑动变阻器是为了 _________________ 　　　　　　　 , 来探究 ____________ 　　　　　　　　　 的关系。   图 23-8 控制两次实验的 通电螺线管 电流大小不变 磁场强弱与线圈匝数 例 1 在探究 “ 通电螺线管的外部磁场 ” 的实验中 , 小明在螺线管周围摆放了一些小磁针 : (5) 如果把一根导线绕成螺线管 , 再在螺线管内插入铁芯 , 就制成了一个电磁铁。如图丙和丁所示的实例中没有应用到电磁铁的是 　　　　　　　 ( 填实例名称 ) 。   图 23-8 动圈式话筒 突破二　探究电磁铁磁性的强弱与什么因素有关 【 设计和进行实验 】 1 . 电磁铁的工作原理 : 电流的磁效应 。 2 . 滑动变阻器的作用 : 改变通过线圈电流的大小 。 3 . 电磁铁磁性强弱的判断 : 通过比较电磁铁吸引 大头针的多少 来反映 , 这应用了转换法。 4 . 控制变量法 : 探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 , 控制 电流 相同 ; 探究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系时 , 通过选择同一电磁铁来控制 匝数 相同。 5 . 利用安培定则判断 电磁铁的 N 、 S 极 。 6 . 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因 : 大头针被磁化 , 同名磁极相互排斥 。 【 实验结论 】 7 . 电磁铁的磁性强弱与电流的大小和线圈的匝数有关 , 电流越大 、 线圈匝数越多 , 电磁铁的磁性越强。 例 2 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甲、乙 , 并设计了如图 23-9 所示的电路。 (1) 把两个电磁铁串联 , 目的是 　　　　　　　　　　　 。   当滑动变阻器滑片向左移动时 , 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。   (2) 根据图示的情境可知 , 　 　 ( 选填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ”) 的磁性强 , 说明电流一定时 , 　　 　　　　　　 , 电磁铁磁性越强。   (3) 根据右手螺旋定则 , 可判断出乙铁钉的上端是 电磁铁的 　　　　 极。   图 23-9 使通过它们的电流相同 增加 大 甲 线圈匝数越多 N 例 2 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甲、乙 , 并设计了如图 23-9 所示的电路。 (4) 电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是 　　　　 　　　　　 　　　　　　 。 (5) 将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁 , 并巧妙地通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱。下面的实验也用到这种方法的是 　　　　 。   A . 认识电压时 , 我们可以用水压来类比 B . 用光线来描述光通过的路径 C . 把敲响的音叉接触水面 , 通过观察是否溅起 水花来判断音叉是否振动 D . 用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响 图 23-9 大头针被磁化 , 同名磁极相互排斥 C 例 2 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甲、乙 , 并设计了如图 23-9 所示的电路。 (6) 废铁场里用电磁铁搬运废铁的优点很多 : 它的磁性有无可以由 　　 　　　 来控制 ; 电磁铁的磁性强弱可以由 　　　　　　 来控制 ; 电磁铁的南北极可以由 　　　　 　 来控制 , 使用起来很方便。   图 23-9 电流的通断 电流的大小 电流方向 考点一　电磁基础知识 1 . ( 多选 ) [2018· 河北 20 题 3 分 ] 下列有关电与磁的说法正确的是 ( 　　 ) A . 磁感线是用来形象描述磁场的 , 并不真实存在 B . 悬吊着的小磁针静止时 N 极指向地理南极附近 C . 法拉第在世界上第一个发现了电与磁之间的联系 D . 电磁继电器是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关 AD 2 . ( 多选 ) [2016· 河北 20 题 3 分 ] 下列关于电与磁的说法正确的是 ( 　　 ) A . 磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的 B . 改变通电螺线管中电流的方向 , 可以改变通电螺线管的 N 、 S 极 C . 发电机是利用电磁感应原理制成的 , 工作时将机械能转化为电能 D . 只改变直流电动机的电流方向 , 直流电动机内线圈的转向会发生改变 BCD 考点二　电磁铁及其应用 3 . [2014· 河北 25 题 3 分 ] 小明自制了一个带有电磁铁的木船模型 ( 如图 23-10 所示 ) 。将它放入水中漂浮 , 船头指向东。闭合开关 S, 电磁铁的 A 端为 　　　 极 ; 电磁铁由于受到 　　　 的作用 , 船头会指向 　　　　 。   图 23-10 [ 答案 ] S 　 地磁场 　 北 [ 解析 ] 由安培定则可知通电螺线管 B 端为 N 极 , A 端为 S 极 ; 地磁场沿南北方向 , 地球南极附近为地磁场的 N 极 , 地球北极附近为地磁场的 S 极 , 因同名磁极相互排斥 , 异名磁极相互吸引 , 故船头应指向北。