2024年中考物理复习课件---第23讲 从指南针到磁浮列车 电能从哪里来
展开1.通过实验,认识磁场。知道地磁场。2.通过实验,了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。3. 通过实验,了解通电导线在磁场中会受到力的作用,并知道力的方向与哪些因素有关。
1.利用磁体和缝衣针制作指南针,验证同名磁极相互排斥、异名磁极相互吸引。2.查阅资料,了解我国磁悬浮列车的发展状况,讨论电磁技术在其中的应用。
4.探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。
第23讲 从指南针到磁浮列车 电能从哪里来—思维导图
1.磁体(1)磁性:物体能够吸引铁、钴、镍等物质的性质,具有磁性的物体叫做磁体。(2)磁极:磁体上磁性 的两个部位,分别为北极(N)和南极(S)。 (3)磁极间相互作用规律:同名磁极相互 ,异名磁极相互 。 (4)磁化:使物体在磁体或电流作用下获得 的过程。
判断物体有无磁性,不能根据两个物体相互吸引来断定,只有当两个物体靠近时发生排斥现象,才可以断定两个物体均有磁性。
1.奥斯特实验:奥斯特实验证实了通电导线周围存在磁场,磁场方向与电流方向有关。2.通电螺线管的磁场(1)外部磁场:通电螺线管周围的磁场跟条形磁体的磁场相似,磁场方向与 方向有关。 (2)特点:通电有磁性,断电无磁性。(3)安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
考点 2 电流的磁效应
考点 3 电磁铁及其应用
1.电磁铁(1)结构:内部插入铁芯的通电螺线管。(2)原理:电流的磁效应。(3)特点:磁性有无可以通过 来控制;磁性强弱可以通过线圈中 和 来控制;磁极方向可以由电流方向和线圈绕向来控制。 (4)影响因素:线圈匝数一定时,通过的 越大,磁性越强;通过的电流一定时, 越多,磁性越强。 (5)应用:电磁继电器、电磁起重机、电铃、磁悬浮列车等。
2.电磁继电器(1)实质:利用电磁铁来控制工作电路的一种开关。(2)作用:利用低电压、弱电流控制高电压、强电流工作电路。
考点 4 电动机、发电机原理
1.磁场对通电导线的作用
(1)作用:磁场对通电导线有力的作用,力的方向与 和磁场方向有关。同时改变两者方向时,力的方向不变。 (2)应用:电动机、扬声器等。
(1)发现:英国物理学家 发现了电磁感应现象。(2)内容: 电路中的 导体在磁场中做 运动时,导体中就产生 。(3)影响感应电流方向的因素:感应电流的方向跟 的方向和 的方向有关。 (4)应用:发电机、动圈式话筒等。
1.铜棒能够被磁体磁化。 ( )2.磁感线是磁体周围真实存在的曲线。 ( )3.磁感线分布越密的地方,磁场越弱。 ( )4.磁场看不见,摸不着,但它是客观存在的。 ( )5.磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的。 ( )6.司南能指示南北方向,是因为受到地磁场的作用。 ( )7.导体在磁场中做切割磁感线运动时一定会产生感应电流。( )8.利用电磁感应原理可以制成扬声器。 ( )
探究通电螺线管外部磁场的方向
1.小敏在探究通电螺线管的磁场分布实验中,分别做了如下实验:
(1)如图甲所示:①在固定的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,依照铁屑在磁场中排列的情况和小磁针N极的指向画出一些带箭头的曲线来形象、直观地描述磁场,物理学中把这样的曲线叫做 。 ②在通电螺线管的两端各放一个小磁针,据小磁针静止时的指向,可以判定图中通电螺线管的 (选填“左”或“右”)端是它的N极。
(2)如图乙所示:①把小磁针放在螺线管四周不同位置,通电后发现小磁针的指向如图乙所示,说明通电螺线管周围的磁场跟 磁体的磁场相似,图中 (选填“左”或“右”)端是螺线管的S极。 ②对调电源的正负极重复上述实验,小磁针的指向与之前相反,说明通电螺线管的极性与 有关;经研究,可以用 定则来判定。
③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。
探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件
2.如图所示的是探究闭合电路的一部分导体在磁场中运动时,产生的感应电流方向与哪些因素有关的实验情景。
(1)图甲中,磁体两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向 (选填“上”或“下”);灵敏电流计的作用是用来检测 的。 (2)箭头表示导体的运动方向,比较图甲和乙,说明感应电流方向与磁场方向有关;比较图 ,说明感应电流方向与导体运动方向有关。
(3)观察图丁发现灵敏电流计指针不偏转,将导体运动方向改为向下,观察到同样的现象;此时还应该改变 的方向进行一些操作,才可以得出结论:当导体沿 方向运动时,闭合电路中不会产生感应电流。
(4)小明做了如图戊所示的装置,闭合开关,用外力使导体棒ab水平向右移动,发现导体棒cd也随之运动起来,说明此时闭合回路中有 产生;cd的运动过程是 能转化成机械能,利用该原理可以制成 。
(2018~2023)
电磁基础知识(遵义2021.3,毕节2考)
1.(2021·遵义3题,3分)在我们的日常生活中,磁现象及磁的应用几乎随处可见。下列有关磁的说法正确的是( )A.信鸽的飞翔是依靠地磁场进行定向的B.电动机是根据电磁感应原理制成的C.物理学家安培首次揭开电与磁的关系D.发电机工作时将电能转化为机械能
A.甲图:用吸管从瓶中吸饮料,是吸力将饮料吸入嘴中B.乙图:电流一定时,电磁铁磁性强弱与线圈的匝数有关C.丙图:铁轨铺在枕木上,是通过增大受力面积来增大压强的D.丁图:发电机的工作原理
2.(2023·毕节15题,3分)关于下列四幅图,说法正确的是( )
安培定则的应用(遵义2019.22)
3.(2019·遵义27题,4分)如图所示,斜面顶端固定着一个电磁铁,闭合开关时,其右端为 极;在其右端放置一个铁质小车,发现电磁铁的吸引力不足以吸住小车,为了能吸住小车,可将滑动变阻器的滑片向____(选填“a”或“b”)端移动。
4.(2018·安顺12题,4分)一个空心小铁球放在盛水的烧杯中置于铁棒AB的上方,绕在铁棒上的线圈连接如图所示的电路,开关S闭合后,空心小铁球仍漂浮在水面上,此时A端为电磁铁的 极,当滑片P向左滑动,空心小铁球所受浮力 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
5.(2022·毕节32题,2分)根据图中小磁针N极的指向标出通电螺线管外部的磁感线方向,并在括号内标出电源的“+”极或“-”极。
电磁作图(贵阳2考,遵义2017.31,毕节4考)
6.(2022·黔东南州17题,2分)闭合开关S后,小磁针静止时的指向如图所示,请标出磁感线的方向和在括号内标出电源的“+”极和“-”极。
7.(2020·贵阳22题,2分)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)
8.(2022·遵义31题,2分)如图所示,开关S闭合,发现弹簧缩短,小磁针旋转到如图所示位置静止,请在图中括号内标出电源的正、负极并标出小磁针的N极。(电源正极用“+”表示,负极用“-”表示)
9.(2019·三州联考17题,3分)将图中的电磁铁连入你设计的电路中(在方框内添加电源和滑动变阻器),使得小磁针静止时如图所示,且向右移动滑动变阻器滑片时,电磁铁的磁性变弱。
10.(2020·毕节32题,2分)将一个通电螺线管AB用单线悬挂起来,如图所示,闭合开关,最后静止时A端指南、B端指北。画出螺线管上导线环绕图示,并在螺线管两端标出N、S极。
11.(2018·贵阳25题,2分)如图所示为俯视图:粗糙的水平桌面上,在同一直线上相距较远地放置两个条形磁铁A、B。先在A上施加水平力F使其沿直线向磁铁B运动,假设当A运动一段时间后,两磁铁间才出现吸引力,直至它们吸在一起后共同向右运动一段时间。若整个过程保持A做匀速直线运动。请你画出在上述过程中,作用于磁铁A上的力F其大小随时间t变化关系的大致图象。(只需画出一种可能的情况)
命题点4 电磁感应现象(贵阳2022.19,遵义2考,毕节2018.15)
12.(2022·遵义21题,3分)风能是一种环保的可再生能源,下列各图能反映风力发电原理的是( )
13.(2018·毕节15题,3分)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( )
A B C D
14.(2020·遵义30题,4分)某物理兴趣小组进行“电与磁的关系”的实验探究,在水平桌面上按照如图所示装置进行实验,闭合开关,使铜棒在水平金属轨道上快速左右运动,观察到灵敏电流计的指针发生偏转,这一现象与 (选填“电动机”或“发电机”)的工作原理相同;若灵敏电流计指针向右偏转,小磁针a端向通电螺线管偏转,则a端是 极。
15.核心素养·科学推理 (2022·贵阳19题,3分)如图所示,铜质金属框ABCD正下方有一均匀磁场区域(磁感线方向与纸面垂直)。某时刻金属框开始自由下落,下落过程中金属框始终保持竖直状态。请判断金属框BC边进入磁场后,AD边进入磁场前,金属框是否有可能做加速运动?请从能量转化的角度阐述理由。(不计空气阻力)
答:有可能;金属框BC竖直下落进入磁场,重力势能不断转化为动能,因切割磁感线,电路中产生感应电流,动能转化为电能;若转化的动能中只有一部分转化为电能,则动能增大,质量不变,速度增大,金属框做加速运动。
命题点5 磁场对电流的作用 (贵阳2考)
16.(2018·贵阳9题,3分)如图所示的是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
17.(2021·贵阳20题,3分)如图所示,将两根竖直放置的光滑金属轨道(足够长)与电路连接,两轨道间有一均匀磁场区域(图中“×”表示垂直于竖直面的磁感线);重为G的金属杆ab与上端固定的绝缘轻质弹簧相连接,并与两轨道接触良好,闭合开关,当ab静止时弹簧无形变,若仅改变电流方向,请你判断ab再次静止时弹簧被拉伸还是压缩,为什么?
答:若仅改变电流方向,ab再次静止时弹簧被拉伸。原因:由题意可知,闭合开关,当ab静止时弹簧无形变,则金属杆ab受到的重力和磁场对ab的力是一对平衡力,磁场对ab作用力的方向为竖直向上,当流过ab棒的电流方向改变时,磁场对其作用力方向变为竖直向下,与重力方向相同,由力的平衡条件可知,此时弹簧对杆的作用力为竖直向上的拉力,即弹簧应被拉伸。
命题点6 探究产生感应电流的条件(贵阳2019.25)
18.(2019·贵阳25题,9分)小明在探究“怎样产生感应电流”的实验中,用导线将金属棒、开关、灵敏电流计连接成如图所示的电路。请你参与探究并回答下列问题:
(1)悬挂金属棒静置于U形磁铁的磁场中,此时两极正对区域磁感线的箭头方向是竖直向 (选填“上”或“下”)的。 (2)灵敏电流计的作用是用来检测 的。若闭合开关后并未发现电流计指针偏转,经检查器材均完好,各器材间连接无误,那么接下来你认为最应该关注的器材是 。
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