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人教版物理九年级下册 第20章 电与磁(单元测试含答案)
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这是一份人教版物理九年级下册 第20章 电与磁(单元测试含答案),共9页。
本章复习课复习目标1.知道磁体周围存在磁场。知道磁感线可用来形象地描述磁场,知道磁感线的方向是怎样规定的。2.认识电流的磁效应。3.知道通电导体周围存在着磁场;通电螺线管的磁场与条形磁铁相似。 理解电磁铁的特性和工作原理。4.了解磁场对通电导线的作用。知道电动机的工作原理和工作过程中的能量转化。5.知道电磁感应现象;知道产生感应电流的条件。6.知道发电机的原理:能说出发电机为什么能发电;知道什么是交流电;知道发电机发电过程是能量转化的过程。要点回顾一、磁体、磁场、磁感线概念区别联系磁体①具有磁性的物体叫______,磁体上磁性最强的部分叫______; ②任何磁体都有______个磁极,一个是______极,一个是______极; ③同名磁极相互______,异名磁极相互______①磁体周围存在着磁场;②磁体间的相互作用是通过磁场而发生的;③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱;④在磁场中的某点,小磁针静止时N极所受磁场力的方向跟该点的磁场方向一致磁场①磁体的周围存在着一种看不见、摸不着的物质,磁场不但有______,而且还具有______;②磁场对放入其中的磁体有______的作用磁感线①用一些带箭头的______方便、形象地描述磁体周围磁场的分布;②磁体外部的磁感线都是从磁体的______出来,回到磁体的______注意(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,但磁场客观存在。(2)用磁感线描述磁场的方法叫建立理想模型法。(3)磁感线是封闭的曲线。(4)磁感线立体地分布在磁体周围,而不是平面的。(5)磁感线不相交。二、条形磁体与通电螺线管辨析比较 条形磁体通电螺线管不同点①条形磁体磁性______(选填“能够”或“不能够”)长期保存;②N、S极______(选填“固定”或“不固定”);③磁性强弱______(选填“变化”或“不变化”)①通电时______,断电时_____; ②N、S极与______有关 ③磁性强弱与______有关相同点①磁极的位置相同,都在两端;②磁场的分布相同;③悬挂起来都具有指示南北的性质三、三种电磁现象比较 电流的磁场磁场对通电导线的作用电磁感应现象发现者______ ______实验原理图方向磁场的方向与_____的方向有关力的方向与____的方 向和____的方向有关感应电流的方向与____ 方向和____方向有关能量转化 ____能转化为____能____能转化为_____能应用电磁继电器电动机发电机注意电动机和发电机的原理图有些相似,都有磁体、线圈等,识别时容易误判。识别电动机和发电机原理图的方法:“电动机”顾名思义是有电才转动,因此电路中必须有电源,“发电机”顾名思义是能够生电,发电机本身就是电源,因此电路中有电源的就是电动机,没电源的就是发电机。四、本章三大实验实验名称影响电磁铁磁性强弱的因素探究磁场对通电导线的作用探究什么情况下磁可以生电实验装置实验方法______和__________________观察要点①滑动变阻器滑片位置不动,观察A、B两个电磁铁吸引大头针的多少;②改变滑片的位置,只观察A或B吸引大头针数目的变化①改变电流的方向,观察通电导体受力方向; ②改变磁场的方向,观察通电导体受力方向; ③同时改变导体中的电流方向和磁场方向,观察通电导体受力方向①断开开关,移动导体ab,观察电流表指针偏转情况;②闭合开关,上下、前后移动导体ab,观察电流表指针偏转情况;③同时改变导体切割磁感线的方向和磁场方向,观察电流表指针偏转情况结论①在电流一定时,线圈的匝数越多,电磁铁的磁性_______;②在线圈匝数一定时,电流越大,电磁铁的磁性______通电导体在磁场中受到力的作用,力的方向与______的方向和______的方向有关,同时改变磁场方向和电流方向,受力方向______①产生感应电流的条件是_____和______; ②感应电流的方向与______和______有关,同时改变导体切割磁感线的方向和磁场方向,感应电流的方向______ 本章热点题型考点一 磁场和磁感线例1 (多选)某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据甲图和乙图所示的实验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。下列说法正确的是( ) 甲 乙 丙A.图甲所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场方向特点B.图乙所示的实验,研究的是条形磁体周围的磁场分布特点C.图丙所示的条形磁体周围的磁感线,是人们为了描述磁场建立的物理模型D.由图丙可知,条形磁体周围的磁场是由磁感线组成的解析:题图甲中利用了在磁场中能够自由转动的小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场方向这一性质,A正确;题图乙中撒在条形磁体周围的铁屑被磁化,在磁场的作用下有规则地排列,可以反映磁场分布特点,B正确;题图丙中磁感线是人们为了形象描述磁场特点而建立的物理模型,并不是真实存在的,磁场不是由磁感线组成的,C正确,D错误。答案:ABC【跟踪训练】1.《论衡》中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如图所示,“柢”即握柄,是磁体的______(选填“N”或“S”)极,静止时指向地磁场的______(选填“南”或“北”)极。2.如图所示,条形磁铁静置于水平面,将两枚相同的小磁针分别置于磁铁周围的A、B区域。请在图中两虚线框内画出小磁针静止时的情形。(用“”表示小磁针,涂黑端表示N极)考点二 电流的磁场例2 如图所示为甲、乙、丙、丁四个探究实验。探究电流的磁效应与电流的磁场分布的实验是( ) 甲 乙 丙 丁A.甲与乙 B.乙与丙 C.丙与丁 D.丁与甲解析:甲探究的是磁极间的相互作用规律,乙是奥斯特实验的装置,探究的是电流的磁效应,丙探究的是通电螺线管周围磁场的分布情况(电流的磁场分布情况),丁探究的是电磁感应现象,故乙与丙符合题意,B正确。答案:B 【跟踪训练】3.通电螺线管的N、S极以及外部的一条磁感线如图。在图中标出磁感线的方向,并在括号中标出电源的正、负极。4.地磁场使地球生命免受宇宙射线的危害。有关地磁场形成的原因有很多假说,其中一种认为,在高温高压环境下,地核物质中的部分带电粒子向外逃逸到地幔层,并随着地球自转形成电流,从而产生磁场,如图所示,这种现象叫做______,形成磁场的带电粒子是______(选填“质子”或“电子”)。5.安安在探究通电螺线管的磁场分布的实验中,如图所示:(1)在固定有螺线管的水平硬纸板上均匀地撒满铁屑,通电后轻敲纸板,观察铁屑的排列情况,发现通电螺线管外部的磁场与______磁体的磁场相似;在通电螺线管的两端各放一个小磁针,根据小磁针静止时的指向,可以判定通电螺线管的______(选填“左”或“右”)端是它的N极。(2)如果想探究通电螺线管的极性与电流方向的关系,接下来的操作是______,并观察小磁针的指向。考点三 电磁铁及其应用例3 如图所示是一种温度自动报警器的原理图。制作水银温度计时,在玻璃管的两端分别封入一段金属丝。电池的两极分别与金属丝相连,当温度达到与电池正极相连的金属丝下端所指的温度时,电铃就响起来,发出报警信号。下列说法正确的是( )A.温度计中的水银是绝缘体B.电铃响时,电磁铁右端是N极C.温度降低到74 ℃以下,电铃响D.电铃响且滑片P向左移动时,电磁铁磁性减弱解析:水银是导体,A错误;电铃响时,根据安培定则,电磁铁的右端是N极,B正确;当温度升到74 ℃以上时,水银上升与金属丝接通,电磁铁具有磁性,向左吸引衔铁,使电铃所在的工作电路接通,电铃响,C错误;当电铃响时,电磁铁所在的控制电路接通,滑片P向左移动,滑动变阻器接入的电阻变小,通过电磁铁的电流变大,电磁铁的磁性增强,D错误。答案:B 【跟踪训练】6.小英看到某小区车库积水造成大量财产损失的新闻后,设计了如图所示的车库积水自动报警器,图中A、B位置可以安装电铃或LED灯。车库没有积水时,LED灯亮;车库有积水时,左侧控制电路接通,电磁铁通电,具有______性,把衔铁吸下,电铃发出声音。电铃应该安装在图中的______位置。7.大多数新冠肺炎患者会出现发热症状,已知热敏电阻的阻值随人体辐射的红外线而改变,人体温度越高热敏电阻的阻值越小。某同学据此设计了一个红外线体温安检电路。要求无人或体温低于37.3 ℃的人经过时仅绿灯亮,高于37.3 ℃的人经过时,红灯亮且电铃响起。下列设计符合要求的是( ) A B C D考点四 磁场对通电导线的作用 电动机例4 关于如图所示的实验装置,表述错误的是( )A.该装置可用来研究电磁感应现象B.该装置能将电能转化为机械能C.该装置可用来研究磁场对通电导体的作用D.该装置揭示的原理可应用于电动机解析:题图所示装置是演示磁场对电流作用的实验装置,可用来研究磁场对通电导体的作用,根据该原理可以制成电动机,该装置能将电能转化为机械能,A符合题意。答案:A 【跟踪训练】8.如图所示,小明用漆包线、两节干电池、磁铁等器材,成功制作了一个小小电动机。他想改变电动机线圈转动的方向,下列方法可行的是( )A.只增强磁铁的磁性B.只增加线圈的匝数C.只增大线圈中的电流D.只将磁铁的磁极对调9.如图是一台正在工作的电扇,选项中四个实验能反映其工作原理的是( ) A B C D考点五 电磁感应 发电机例5 探究磁生电的条件实验装置如图所示,在磁场中悬挂一根导体AB,把它的两端跟电流表连接起来,组成闭合回路。(1)实验中,用______提供磁场,用______显示电路中有无电流。(2)下列操作,电路中能产生电流的是______(选填所有符合要求的选项序号)。①蹄形磁体和导体AB都静止②蹄形磁体静止,导体AB左右运动③导体AB静止,蹄形磁体左右运动解析:(1)由题图可知,蹄形磁体的N、S极提供较强的磁场,电流表显示电路中有无电流产生。(2)根据产生感应电流的条件可知,导体AB在磁场中做切割磁感线运动,闭合电路中就会产生感应电流,②③选项都能满足此条件。答案:(1)蹄形磁体 电流表 (2)②③【跟踪训练】10.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11.如图所示的装置可以用来研究______(选填“电动机”或“发电机”)的工作原理。将图中的电源换成电流表,闭合开关,让导体ab左右摆动,发现电流表指针偏转,表明导体ab中______(选填“有”或“没有”)感应电流通过,导体ab的机械能转化为______能。参考答案要点回顾一、磁体 磁极 两 N S 排斥 吸引 大小 方向 力 曲线 N极 S极二、能够 固定 不变化 有磁性 无磁性 电流的环绕方向 电流大小和线圈匝数三、奥斯特 法拉第 电流 电流 磁场 磁场 导体的运动 电 机械 机械 电四、控制变量法 转换法 控制变量法 控制变量法 越强 越强 电流 磁场 不变 闭合电路 部分导体在磁场中做切割磁感线运动 磁场方向 导体的运动方向 不变跟踪训练1.S 北 解析:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。根据同名磁极相斥,异名磁极相吸的原理,可知指南针静止时,指向南的一端是磁体的南(S)极,指向北的一端是磁体的北(N)极,司南的握柄指南,所以司南的握柄是S极,静止时指向地磁场的北极。2.如图所示解析:根据“同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引”可知,A区域的小磁针,左端应为S极,右端应为N极;B区域的小磁针,左端应为N极,右端应为S极。3. 如图所示解析:通电螺线管外部的磁感线都是从N极到S极,故磁感线方向向下;由安培定则可以判断螺线管正面导线中电流方向向右,则电源下方为正极,上方为负极。4. 电流的磁效应(或电生磁) 电子 解析:地球自转形成电流,从而产生磁场,其实质就是电生磁,即电流的磁效应。根据地磁场的分布可知带电粒子是电子。5. (1)条形 右 (2)对调电源的正负极(或改变电流方向)6. 磁 B7. C 解析:A图和D图中开关S闭合后绿灯和红灯均会亮;B图中开关S闭合后红灯亮;C图中开关S闭合后绿灯亮,当体温高于37.3 ℃的人经过时,热敏电阻阻值变小,控制电路中电流变大,电磁铁磁性增强而将衔铁吸下,使红灯和电铃所在的并联电路接到电路两端,红灯亮、电铃响,故符合要求的只有C。8. D 解析:电动机转动的原理是磁场对通电导体有力的作用,作用力的方向与磁场方向和电流方向有关,当只改变磁场方向或电流方向时,磁场力的方向改变,线圈转动方向改变,D符合题意。9. C 解析:A选项的实验说明通电导体周围存在磁场;B选项的实验反映了磁能生电,即电磁感应现象;C选项的实验说明通电导体在磁场中受到力的作用,电扇就是利用这一原理工作的;D选项的实验反映了电磁铁的磁性强弱与线圈匝数有关。10. C 解析:电机内部主要元件是磁体和线圈,当用力快速拨动甲电机的转叶时,线圈在磁场中切割磁感线产生感应电流,产生的感应电流经过乙电机的线圈,乙电机中的磁场对通电线圈产生力的作用使线圈转动起来,从而带动转叶转动起来。故甲电机的原理是电磁感应,机械能转化为电能,乙电机的原理是磁场对通电导体有力的作用,电能转化为机械能,C正确。11. 电动机 有 电教学反思