中考物理一轮单元复习过关课件第二十三单元 电与磁(含解析)
展开1. 磁性物体吸引铁、钴、镍的性质叫磁性,具有磁性的物体叫磁体。磁体不同部位的磁性强弱并不相同,磁性最强的部分叫磁极。2.磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。3. 判断物体是否具有磁性的几个方法:(1)根据磁体的吸铁性判断:将被测物体靠近铁类物质(如铁屑),若能吸引铁类物质,说明该物体具有磁性,否则没有磁性。(2)根据磁体的指向性判断:在水平面内自由转动的被测物,静止时若总是指南北方向,说明该物体具有磁性,否则便没有磁性。
(3)根据磁极间的相互作用规律判断:将被测物体分别靠近静止的小磁针的两极,若发现有一端发生排斥现象,则说明该物体具有磁性。若与小磁针的两极都表现为相互吸引,则该物体没有磁性。(4)根据磁极的磁性最强判断:A、B两个外形相同的钢棒,已知其中一个具有磁性,另一个没有磁性,具体的区分方法是:将A的一端从B的左端向右滑动,若发现吸引力的大小不变,则说明A有磁性;若吸引力由大变小再变大,则说明B有磁性。4. 磁场和磁感线磁场:磁体间存在一种看不见、摸不着的特殊物质,即磁场。它有强弱和方向。
磁场方向:物理学规定小磁针静止时N极的所指的方向(即N极受力方向)是这一点的磁场方向。磁场的基本性质:就是对放入其中的磁体产生磁力的作用。磁感线:为了描述磁场情况而画的带箭头的曲线。磁场是客观存在的,磁感线是人们假象出来的。磁感线是立体分布的,且不交叉;磁体周围的磁感线总是从N极出发回到S极的;它的疏密表示磁场的强弱。常见的几种磁场的磁感线分布如图所示 地磁场:地球是个大的条形磁体,地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近,海龟信鸽都是利用地磁场来导航的。
典例一:(2021·河北中考真题)2021年5月15日7时18分,我国自主研发的“天问一号”探测器稳稳着陆在火星上,使我国成为世界上第二个成功着陆火星的国家。地面控制中心通过发射______向“天问一号”传达指令。指南针是我国古代四大发明之一,指南针能够指南北,是因为指南针受到了______的作用。
典例二:(2021·江苏苏州市·中考真题)《论衡》中记载:“司南之杓、投之于地,其柢指南”。如图。“柢”即握柄,是磁体的 极,司南之所以能指南北,是由于受到 的作用。
典例三:(2021·吉林·中考真题)(3)如图所示,根据磁感线的方向,标出磁体a端的磁极名称和小磁针的S极。
典例四:(2021·湖南长沙市·中考真题)在我们熟悉的各种磁体的磁场中,通电螺线管外部的磁场可能与哪种磁体的相似?小伟用小磁针、条形磁体、通电螺线管来进行探究,实验操作及现象如图所示。(1)比较甲、乙两图可知,通电螺线管的外部磁场与 周围的磁场相似;(2)比较乙、丙两图可知,通电螺线管的外部磁场方向与通过它的______方向有关。
1.奥斯特实验:(1)现象:闭合开关小磁针偏转,断开开关小磁针回到原位,改变电流方向磁针反向偏转。(2)结论:该实验说明通电导体的周围有磁场,磁场的方向与电流的方向有关。(3)实验注意:要将导线平行的放在静止小磁针的上方。
二、电流的磁场(电生磁)
2.通电螺线管的磁场(1)磁场特点:外部磁场方向与与条形磁铁的磁场相似,磁感线从N极出来,进入S极;在螺线管的内部,磁感线由S极指向N极。(2)安培定则螺线管的极性用安培定则判定内容:用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就螺线管的北极。判断方法:先标出螺线管中的电流方向;用右手握住螺线管,让四指弯向螺线管中的电流方向,大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
典例一:(2021·四川攀枝花·中考真题)攀枝花市某学校研学小组在探究通电螺线管磁场的实验中,小磁针和螺线箮放置于同水平面内,螺线管为东西朝向,小磁针可在水平面内自由转动。开关S闭合后,小磁针的指向如图所示,则电源A端为______(选填“正”或“负”)极。当开关S断开时,小磁针N极将______(选填“不”、“向北”或“向南”)偏转。
二、电流的磁效应(电生磁)
典例二:(2021·山东临沂市·中考真题)如图所示,由通电螺线管的磁感线方向可知,电流表的上端为_______接线柱;静止的小磁针的左端为_________极。
典例三:(2021·贵州贵州·中考真题)根据通电螺线管周围磁感线方向,在图中标明螺线管的N、S极和小磁针的N极(将小磁针的N极涂黑)
1.电磁铁插有铁芯的通电螺线管就是电磁铁。:软铁芯在通电螺线管中被磁化,也产生磁场,电磁铁周围的磁场既有电流产生的磁场,又有磁铁产生的磁场。要点诠释:1.电磁铁的优点:(1)磁性强弱与通入的电流大小和线圈的匝数有关,电流越大,磁性越强;在电流一定时,外形相同的螺线管,线圈的匝数越多,它的磁性越强。(2)磁性有无可由电路的通断来控制。通电时有磁性,断电时磁性立即消失。(注意:电磁铁中的铁芯必须采用软铁,而不能用钢,因为钢能保持磁性。)(3)磁极的性质可以通过电流的方向来改变。
三、电磁铁与电磁继电器
2.扬声器:(1)构造:固定的永磁体,线圈,锥形纸盆 (2)工作原理:它是把电信号转换成声信号的一种装置。由于线圈中通过的电流是交变电流,它的方向不断改变,线圈就不断的被永磁体吸引和排斥使线圈来回振动,同时带动纸盆的振动,于是扬声器就发出了声。
3.电磁继电器:(1)电磁继电器的工作原理:通过控制电磁铁的电流,来达到控制工作电路的目的。因此,一般的继电器电路由(低压)控制电路和(高压)工作电路两部分组成。电磁继电器的工作电路和控制电路的组成和特点如图所示:
典例一:(2021·四川成都市·中考真题)探究小组为了模拟电磁起重机的工作原理,用表面涂有绝缘漆的导线绕在大铁钉上制成电磁铁,接入电路,如图所示。闭合开关S,电磁铁有了磁性,A端是______ 极。将滑动变阻器的滑片向右移动一段距离后,硬币才被吸起,这说明电流越大,电磁铁的磁性______。
典例二:(2021·四川泸州市·中考真题)如图所示是探究电磁铁磁性特点的电路图,闭合开关后,其电磁铁的A端是______极,当滑动变阻器的滑片P向a端滑动时,电流表的示数______(选填“变大”“变小”或“不变”),电磁铁的磁性______(选填“变强”“变弱”或“不变”)。
典例三:(2021·山东烟台·中考真题)某兴趣小组设计了一种路灯自动控制装置,路灯的通断由光控开关控制,两路灯的额定电压为220V,R为保护电阻,S为光控开关,白天光控并关断开两路灯不发光,晚上光控开关闭合,两路灯正常发光。下列电路设计符合要求的是( )。
典例四:(2021·湖南张家界·中考真题)如图是研究巨磁电阻(GMR电阻在磁场中急剧减小)特性的原理示意图,闭合开关S1、S2后,电磁铁右端为 ______极,滑片P向左滑动过程中,指示灯明显变 ______(选填“亮”或“暗”)。
1. 通电导体在磁场中受到磁力的作用,磁力的方向与磁场方向、电流方向有关。2.应用:电动机。其能量的转化为:电能转化为机械能。3. 直流电动机为什么需装换向器?当线圈转到如图所示位置时,ab边和cd边受的磁场力恰好在同一条直线上,而且大小相等,方向相反,线圈在这个位置上受到相互平衡的两个磁场力的作用,所以不能连续转动下去。如何才能使线圈连续转动下去呢?我们设想线圈由于惯性而通过平衡位置,恰在这时使线圈与电源线的两个接头互换,则线圈中的电流方向改变,它所受的磁场力的方向变成与原来的方向相反,从而可使线圈沿着原来旋转方向继续转动。因此,要使线圈连续转动,应该在它由于惯性刚转过平衡位置时,立刻改变线圈中的电流方向。能够完成这一任务的装置叫做换向器。其实质是两个彼此绝缘铜半环。
四、电动机(磁场对通电导体的作用)
典例一:(2021·内蒙古中考真题)如图是某灵敏电流计的内部结构示意图,线圈在磁场中,指针与线圈相连.当线圈中有电流通过时,线圈会转动,原因是________________________;若改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向将________。
典例二:(2021·贵州贵州·中考真题)学习科学知识的价值之一,是将所学知识创造性地服务于社会。如“通电导线在磁场中受到力的作用”就有许多实际应用。下列发明成果应用了这一知识的是( )。A.发电机 B.动圈式话筒 C.电磁继电器 D.电动机
典例三:(2021·安徽中考真题)图示为直流电动机的工作原理图。线圈abcd处于向右的磁场中,两个铜半环E和F跟线圈两端相连,可随线圈一起转动,两半环中间断开,彼此绝缘;A和B是电刷,它们分别跟两个半环接触,使电源和线圈组成闭合电路。在图示位置,电流沿dcba流过线圈,dc边受到磁场的作用力向下,则( )。A.线圈在图示位置时,ab边受到磁场的作用力向下;B.线圈由图示位置转过180时,电流沿dcda流过线圈;C.线圈由图示位置转过180°时,dc边受到磁场的作用力向下;D.线圈由图示位置转过180°时,ab边受到磁场的作用力向下
1.电磁感应:闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动就会产生感应电流的现象2. 产生感应电流必须同时满足三个条件:(1)电路是闭合的;(2)导体要在磁场做切割磁感线的运动;(3)切割磁感线运动的导体只能是一部分,三者缺一不可。如果不是闭合电路,即使导体做切割磁感线运动,导体中也不会有感应电流产生,只是在导体的两端产生感应电压。
五、发电机(电磁感应的现象)
3.感应电流的方向:感应电流的方向跟导体切割磁感线运动方向和磁感线方向有关。因此要改变感应电流的方向,可以从两方面考虑,一是改变导体的运动方向,即与原运动方向相反;二是使磁感线方向反向。但是若导体运动方向和磁感线方向同时改变,则感应电流的方向不发生改变。4.应用:发电机发电机的原理是电磁感应,发电机的基本构造是磁场和在磁场中转动的线圈。其能量转换是把机械能转化为电能。
典例一:(2021·广西贵港·中考真题)图中的a表示垂直于纸面的一根导线,它是闭合电路的一部分,它在磁场中按箭头方向运动时,下列哪种情况不会产生感应电流( )。
典例二:(2021·四川成都市·中考真题)将导体ab、开关和灵敏电流表用导线连接,导体ab放置在磁极间,如图所示。下列说法正确的是( )。A.开关闭合,磁铁不动,ab水平向左快速移动,指针不偏转;B.磁极对调后,开关闭合,ab水平向右快速运动,指针要偏转;C.开关闭合,ab竖直上下运动,指针要偏转;D.开关断开,ab快速运动,指针可能偏转
典例三:(2021·江苏连云港市·中考真题)如图所示,闭合导线框abcd的一部分处于磁场中,将导线框沿图示方向拉出过程中,则( )。A.在此过程中,电能转化为机械能;B.导线框中不会产生感应电流,因为回路中没有电源;C.导线框中会产生感应电流,整个导线框都是电源;D.导线框中会产生感应电流,导线ab段相当于电源
典例四:(2021·江苏江苏·中考真题)如图所示,在“探究感应电流产生的条件”实验中,闭合开关,让导体AB静止在磁场中,回路中是否有感应电流产生?______;让导体AB做切割磁感线运动,回路中是否有感应电流产生?______;当回路中有感应电流时,将磁极对调,改变磁场方向,感应电流的方向是否改变?______。
典例五:(2021·山东烟台·中考真题)选项图中所示的装置中与甲图工作原理相同的是( )。A.自发电手电筒 B.话筒C.手摇式发电机 D.扬声器
典例六:(2021·四川攀枝花·中考真题)以下设备工作时利用电磁感应原理的( )。A.洗衣机B.发电机C.电热水器D.电风扇
1.对下列四幅图解释正确的是( )。A.图甲中水平放置的指南针受地磁场影响,指针N极总是指向地理南方;B.图乙中通电螺线管右端为N极;C.图丙为电动机工作原理图;D.图丁说明了电磁铁磁性强弱与电流大小有关
2.对下列各图的描述中,正确的是( )。A.甲图中导体棒ab竖直向上运动时,电流表指针将会摆动;B.乙图的实验表明磁可以生电;C.丙图的实验可以探究电磁铁磁性的强弱与线圈匝数的关系;D.丁图中螺线管上方小磁针静止时a端是S极
3.关于如图所示的实验装置图,下列说法正确的是( )。A.该装置探究的是发电机的原理;B.该装置能将机械能转化为电能;C.只改变电流方向时,通电导体的受力方向不变;D.同时改变电流和磁场方向时,通电导体的受力方向不变
4.下列说法中正确的是( )。 A. 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置,其原理与发电机原理相同;B. 动圈式话筒(麦克风)的工作原理与电动机原理相同;C. 实际的电动机是通过换向器使线圈的受力方向不变,可以不停地转动下去;D. 我国电网以直流供电,频率为50Hz
5.如图是小军设计的短跑比赛“抢跑判断器”。运动员蹲在起跑器上后,工作人员闭合开关S1,S2,发令指示灯亮,运动员抢跑后,R0所受压力变小,电阻变小,电磁铁的磁性 (填“增强”或“减弱”),其上端的 (填“N”或“S”)极将衔铁吸下,抢跑指示灯 (填“L1”或“L2”)亮,判定运动员抢跑。
6.如下图,以下对电磁实验现象相应的解释正确的选项是( )。A. 甲图中,闭合开关。小磁针的N极向左偏转;B. 乙图中,线圈匝数多的电磁铁,磁性强;C. 丙图中,该装置用来研究电磁感应现象;D. 丁图中,磁铁放在水平面上,导体ab竖直向上运动,电流表指针一定不会偏转
7.如图是一款能发电的魔方充电器,转动魔方时,他根据________〔选填“电流的磁效应〞“电磁感应〞或“通电导体在磁场中受力〞〕的原理发电,这个过程________能转化为电能,产生的电能储存于魔方内.魔方还能通过USB端口给移动设备充电,给移动设备充电时,魔方相当于电路中的________〔选填“电源〞或“用电器〞〕 。
8.如图所示是实验室电流表的内部结构图。多匝金属线圈悬置在磁体的两极间,线圈与一根指针相连。当线圈中有电流通过时,它受力转动带动指针偏转,便可显示电流大小。下列说法正确的是( )。A.该电流表是利用电磁感应原理工作的;B.线圈中有电流通过时,把机械能转化为电能;C.线圈中电流越大,其所受磁场力就越大;D.改变线圈中的电流方向,指针的偏转方向不会改变
9.如图,在螺线管上方用弹簧悬挂一根条形磁铁,闭合开关S后,弹簧的伸长量减小,请在图中括号内分别标出螺线管A上端的磁极和电源左端的电极。
10.磁场看不见、摸不着,小宇想利用铁屑和小磁针(黑色一端为N极)来探究通电螺线管外部磁场特点。请你解答以下问题:(1)根据图甲中铁屑的排列情况可初步推断:通电螺线管外部的磁场分布与 磁体的磁场相似。(2)实验中,小磁针的作用是为了研究通电螺线管周围的 。(选填“磁场强弱”或“磁场方向”)
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