中考物理一轮复习第24课时　电磁转换

这是一份中考物理一轮复习第24课时　电磁转换，共40页。PPT课件主要包含了考点一磁体与磁场，北或N，南或S，考点二电流的磁场，N或北，电流方向，考点三电磁铁，电流通断，电流大小，考点四电磁继电器等内容，欢迎下载使用。
[说明] (1)磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的;但磁场是客观存在的。(2)磁感线是封闭的曲线,磁感线立体地分布在磁体周围,而不是平面地分布,磁感线不相交,磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。
1.奥斯特实验　　通电导线的周围存在磁场,称为电流的　　效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。该现象说明:通电导线的周围存在磁场,且磁场方向与　　　　　　　有关。 2.通电螺线管的磁场　　通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场分布一样,其两端的极性跟电流方向有关,可用安培定则来判断。3.安培定则　　用右手握住螺线管,让弯曲的四指所指的方向与螺线管中的电流方向一致,则大拇指所指的那端就是通电螺线管的　　　　极。 
吸引小铁钉数目的多少　
1.电磁继电器　　电磁继电器是利用　　　　　控制工作电路的一种开关。 2.构造:电磁铁、衔铁、弹簧、触点等。3.优点　　利用　　　　　、　　　　　电路的通断,来间接地控制　　　　　、　　　　　电路。 
4.两个电路 (如图24-1所示)
例1 [2018·无锡市滨湖区模拟] 图24-2是条形磁体的磁场分布图。下列说法正确的是(　　)A.磁感线是为了研究方便引入的假想曲线B.a处的磁场强弱与b处的磁场强弱相同C.该条形磁体的左端为N极,右端为S极D.置于a点的小磁针静止时南极指向左侧
[答案]A　[解析] 磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线,不是真实存在的,故A正确;磁体周围,越靠近两极的位置其磁感线越密集,磁场越强,b处和a处的磁场强弱无法比较,故B错误;由于在磁体的外部,磁感线都是从N极出发,回到S极,所以该条形磁体的右端为N极,左端为S极,故C错误;小磁针静止时N极所指的方向为磁场的方向,所以将一小磁针置于a点,其静止时南极指向右侧,故D错误。
【变式1】 [2017·盐城市建湖县三模] 一颗铁质的小螺丝掉入细小狭长的小洞中,如图24-3所示,使用如图23-4所示的方案不能取出小螺丝的是(　　)
【变式2】 [2018·泰州市姜堰区二模] 请在图24-5中标出小磁针的N极及地球周围的磁感线方向。
例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,接通电源后他发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间,做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转,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。 
【变式】 [2018·南京市建邺区二模] 如图24-6所示,通电螺线管旁有一静止小磁针,请标出小磁针的N极和一条磁感线的方向。
探究三　电磁铁及其应用
例3 [2017·宿迁] 图24-7是某保密室的防盗报警电路图,当有人闯入保密室时开关S会闭合。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
【变式1】 [2018·泰州市姜堰区一模] 如图24-8所示是小明利用光敏电阻为居民楼门口设计的一种智能照明电路,L为“220 V　22 W”的照明灯,天暗时自动发光,天亮时自动熄灭。控制电路中,电源由两节干电池串联而成,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值会随着光强的变化而变化。下列说法不正确的是(　　)A.受控电路中,导线a端应连接照明电路的火线B.光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小C.如果提高控制电路电源电压,照明灯白天也可能发光D.当光照强度增大时,控制电路总功率将增大
[答案]C　[解析] 开关控制灯泡时,开关接在火线上,所以受控电路中导线a端应连接照明电路的火线,故A正确,不符合题意。天暗时照明灯自动发光说明此时照明电路闭合即衔铁断开,由题图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小,电路中的电阻变大,定值电阻不变,则光敏电阻的阻值变大;反之,天亮时光敏电阻的阻值变小,所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小,故B正确,不符合题意。如果提高控制电路的电压,相同条件下,控制电路中的电流增大;在白天时,控制电路的电流很大,衔铁一定被吸下,照明灯L一定不发光;且到晚上时,由于控制电路电压高、电流大,也可能导致衔铁被吸下,照明灯L也可能不发光,故C错误,符合题意。光敏电阻阻值大小随光照强度的增加而减小,所以光照强度增加,光敏电阻的阻值会减小,所以控制电路的电流会变大,根据P=UI可知,该电路的电功率会变大,故D正确,不符合题意。
【变式2】 [2018·苏州市一模] 如图24-9所示是某同学探究“电磁铁磁性强弱跟电流大小关系”的电路图。(1)电磁铁磁性的强弱是通过观察　　　　　　　　　　　　来确定的。 (2)闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向　　　　(选填“a”或“b”)端移动时,电磁铁磁性增强。 (3)在图中,电磁铁的上端是　　　　(选填“N”或“S”)极。 
电磁铁吸引铁钉的多少　
探究四　磁场对电流的作用
例4 [2017·盐城] 如图24-10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的滑片
[答案]A　[解析] 通电导体在磁场中的受力方向与磁场方向和电流方向有关,只改变磁场方向或只改变电流方向,通电导体受力方向改变;若磁场方向与电流方向同时改变,则受力方向不变。调换磁极则磁场方向改变,导体棒运动方向改变,故A正确;取走一节干电池,减小电源电压从而减小电路中的电流,会改变导体棒在磁场中的受力大小,但不会改变它的受力方向,故B错误;将导体棒a、b端对调,不能改变导体中的电流方向,因此不能改变受力方向,导体棒运动方向不改变,故C错误;将滑动变阻器的滑片P向左移动,电路的电阻减小,电路中的电流增大,会改变受力大小,但不会改变导体棒运动方向,故D错误。
【变式】 [2018·苏州市工业园区一模] 如图24-11甲所示是小明探究“通电导线在磁场中受力”的实验示意图。实验现象记录如下表:
(1)小明在电路中接入滑动变阻器的作用是　　　　。 (2)小明通过　　　　　　　的方法,来判断导线在磁场中受力方向。 (3)根据表中记录的实验现象可知,小明正在探究导线在磁场中受力方向与　　　　和　　　　的关系。 
[答案](1)保护电路　(2)观察导线运动方向　(3)磁场方向　电流方向[解析] (1)题图电路中,滑动变阻器起到了保护电路的作用,防止电源被短路。(2)实验中是通过观察导线的运动方向来判断导线在磁场中的受力方向。(3)比较实验序号2和3,电流方向相同,磁场方向不同,导体运动的方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与磁场方向有关;比较实验序号2和4,磁场方向相同,电流方向不同,导体运动方向不同,说明通电导线在磁场中受力方向与电流方向有关。说明小明是在探究通电导线在磁场中受力方向与磁场方向和电流方向的关系。
例5 [2018·兴化市一模] 下列选项中,可以用来演示发电机原理的是(　　)
【变式1】 [2018·南京市玄武区一模] 如图24-13所示,在虚线框中接入一个适当的元件,可探究电磁转换现象中的某一个实验。关于此实验,下列说法正确的是(　　)A.在虚线框中接入电流表,可以探究磁场对电流的作用B.在虚线框中接入电流表,可以探究电磁感应现象C.在虚线框中接入电源,可以探究影响电磁铁磁性强弱的因素D.在虚线框中接入电源,可以探究电磁感应现象
[解析] 在虚线框中接入电流表,电路中无电源,导体在磁场中做切割磁感线运动,可以探究电磁感应现象,故A错误,B正确;在虚线框中接入电源,通电导体在磁场中会受到力的作用,可以探究磁场对电流的作用,故C、D错误。
【变式2】 [2018·苏州市二模] 王建同学对微风电风扇产生了兴趣,将它与小灯泡按如图24-14甲所示的电路连接并进行实验。用手快速拨动风扇叶片,这时发现小灯泡发光,微风电风扇居然变成了　　　　机,此时它的工作原理是　　　　,这一过程中的能量转化是　　　　　　　　　,电路可简化为乙图中的　　　　图。 
探究六　电动机与发电机
例6 如图24-15所示,用漆包线绕成矩形线圈,使线圈两端的导线拉直并用刀将漆全部刮掉,作为转动轴,将线圈放在金属支架上,在它下面放一块小磁体,用纸做一个小风车固定在转动轴上,将装置与小量程电流表相连,使小风车转动,可观察到　　　　　　　　　　　的现象,说明电路中有电流产生,此过程中将　　　　能转化为电能,若将电流表换成干电池接入电路,线圈　　　　(选填“能”或“不能”)持续转动。 
[答案]小量程电流表指针发生偏转　机械　不能[解析] 闭合电路的一部分导体,在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流,因而小量程电流表的指针会发生偏转;此过程中,消耗了小风车的机械能,获得了电能,因而是将机械能转化为电能;若将电流表换成干电池接入电路,线圈中有电流通过,线圈受到磁场力的作用会转动起来,但转动到平衡位置时就停止了,因而不能持续转动。
【变式】 如图24-16所示,小明用漆包线绕成线圈ABCD,将线圈一端的漆全部刮去,另一端刮去一半放入磁场,做成电动机模型。连接干电池后(　　)A.线圈持续来回摆动B.线圈沿固定方向持续转动C.AB边中电流方向交替变化D.CD边始终受到磁场力作用,且是动力
[答案]B　[解析] 线圈之所以能转动,是因为通电导线在磁场中受到力的作用,但该线圈在转过平衡位置时,若不改变电流的方向,此时所受到的磁场力会阻碍线圈的转动。本题中将线圈两端引线的漆皮一端全部刮掉,另一端只刮一半,这样线圈会在一个半周内受到磁场力的作用而运动,另一个半周利用惯性转动,实现了持续转动,故B正确,A错误。真正的直流电动机工作时,通过换向器在平衡位置及时地改变线圈中的电流方向,从而改变线圈受力的方向,使线圈持续地转动下去。题中的电动机模型没有换向器,AB边中电流方向是不变的,故C错误。据上面的分析可知,CD边只有半圈受到磁场力的作用,并非始终受到磁场力作用,故D错误。
基本实验在观察“磁场对通电直导线的作用”活动中,小明按照如图24-17所示组装实验器材。(1)小明把一根轻质的导体棒放在蹄形磁体两极之间,接通电源,看到导体棒向左运动。说明磁场对通电导体有　　　　的作用。　　　　(选填“发电机”“电动机”或“电磁铁”)就是根据该原理制成的。 (2)若要使导体棒向右运动,可采取的方法有　　　　　　　　　　　　　　　　。(写出一种即可) 
对调磁体两极(或改变电流方向)
(3)若只将磁体的两极对调,接通电源,观察到导体棒向　　　　(选填“左”或“右”)运动。 (4)若想用上述器材研究电磁感应现象,闭合开关前,应将电路中的电源换成　　　　　　(选填“小灯泡”“电压表”或“灵敏电流计”),再闭合开关,让导体棒左右做切割磁感线运动,观察实验现象。 (5)要验证磁场对通电导线作用力大小与导线中电流的大小有关,接下来的操作是　　　　　　　　　　　　　　　,现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
导体棒摆动的幅度变大(或减小)
只增大(或减小)导线中电流的大小　
重点实验突破　探究感应电流产生的条件【考点归纳】(1)转换法:通过灵敏电流计指针的偏转情况判断感应电流的有无和方向。(2)控制变量法:①探究感应电流的方向与导体运动方向的关系(控制磁场方向不变,改变导体的运动方向);②探究感应电流的方向与磁场方向的关系(控制导体运动方向不变,改变磁场方向)。(3)灵敏电流计指针不偏转的原因:①不是闭合回路;②导体没做切割磁感线运动;③产生的感应电流太小。(4)增大感应电流的措施:换用磁性强的磁体、切割磁感线时保持垂直且尽量快速、改用导线制成矩形的多匝线圈代替单根导线。(5)能量转换:机械能转化为电能。(6)电磁感应现象的实际应用:发电机、动圈式话筒。
例[2018·南京市一模] 小明在探究“感应电流产生的条件”实验中:(1)他应选用图24-18中　　　　所示的实验装置进行实验。 
(2)他将实验中观察到的现象记录在表中。
①分析得出:　　　　电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生感应电流。 ②比较实验　　　　可知:在磁场方向一定时,感应电流的方向与导体切割磁感线的运动方向有关。 ③若还想探究感应电流的方向与磁场方向的关系,需要进行第6次实验,请在表格填空线处补充完整。(3)这个现象在生产和生活中的重要应用是　　　　。 
如图24-19所示是小明“探究导体在磁场中运动时产生感应电流”的实验装置。 (4)小明在实验探究中,没有产生感应电流。请你帮他找出其中的可能原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(写出一条即可) (5)在实验过程中,小明应观察记录磁体周围的磁场方向、金属棒ab在磁场中的　　　　方向以及对应导体棒运动时灵敏电流计的指针　　　　方向。 (6)保持金属棒ab不动,闭合开关,实验观察到:当水平向左抽出蹄形磁铁时,灵敏电流计的指针　　　　(选填“偏转”或“不偏转”)。 
开关没有闭合(或导体没有做切割磁感线运动)
[解析] (2)①分析可知,产生感应电流的现象中,闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向垂直,即导体中产生感应电流时,闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动。②比较实验2和3可知:在磁场方向一定时,导体切割磁感线运动方向改变,感应电流的方向就改变。③比较实验2和6可知:在导体切割磁感线运动方向(或导体运动方向)不变时,磁场方向改变,感应电流的方向就改变。故磁场方向应为“上S下N”,运动方向为“向右运动”。(4)要产生感应电流,必须同时满足两个条件:电路是闭合的;导体做切割磁感线运动。没有产生感应电流的原因可能是:导体没有做切割磁感线运动或开关没有闭合。(5)在实验过程中,小明应注意观察磁铁的磁场方向、灵敏电流计的偏转方向和金属棒ab在磁场中的运动方向。