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第4節　電動機
欄目導航
新知梳理
分層訓練
一、磁場對通電導線的作用
1.作用:通電導線在　 　中受到力的作用。
2.方向:力的方向跟　 　、　 　有關。
3.關系:當　 　或者　 　變得相反時,通電導線受力的方向也變得相反。當電流的方向和　 　同時改變時,通電導線受到的力的方向不變。
4.通電線框在磁場中的運動情況:線框　 (選填“能”或“不能”)持續轉動。
5.能量轉化:電能轉化為　 　能。
新知梳理
磁場
電流的方向
磁場方向
電流的方向
磁場方向
磁場方向
不能
機械
二、電動機的基本構造
1.構造:能夠轉動的線圈叫　 　,固定不動的磁體叫　 　。
2.換向器的作用:改變電流方向,使線圈持續轉動。
轉子
定子
分層訓練
1.下列裝置中,利用圖示實驗原理工作的是( )
A.電烤箱
B.電飯煲
C.電風扇
D.電磁繼電器
C
2.要使一臺直流電動機的轉速增大一些,下列方法中不可行的是( )
A.增大線圈中的電流
B.換用輸出電壓較高的電源
C.將磁體的磁極對調
D.換用磁性更強的磁體
C
3.(多選)圖中是小明制作的簡單電動機模型,其線圈由漆包線繞成,將線圈一端的漆全部刮掉,另一端只刮掉半周,在線圈的下面放置了一塊磁體。將其接入電路中,閉合開關后,線圈轉動起來了。關于此電動機模型下列說法正確的是( )
A.工作原理是通電線圈在磁場中受力轉動
B.線圈在轉動時,始終受到磁場作用力
C.將電能轉化為機械能
D.增大線圈中的電流可改變轉動方向
AC
4.如圖所示是某同學自制的玩具電動機,一塊釹鐵橢圓形磁鐵吸在干電池底部,將一段裸露的銅線折成矩形線框,上邊與電池正極接觸,下邊搭接在磁鐵上,觀察到線框順時針轉動,則( )
A.該過程中機械能轉化為電能
B.線框左右兩邊所受磁場力方向相同
C.若僅調換電池兩極,線框將逆時針轉動
D.若僅調換磁鐵兩極,線框仍順時針轉動
C
5.(多選)如圖所示為直流電動機的兩個不同時刻的工作原理圖,下列分析正確的是( )
A.導線ab中的電流在這兩個時刻方向不同,導線ab受到的磁場力方向也不同
B.(甲)、(乙)兩圖中的線圈再轉動90°,都能到達平衡位置
C.由上往下看,線圈中電流均為順時針方向
D.如果電動機持續轉動,則電動機內外流的都是直流電
ABC
6.白熾燈是一種電流通過燈絲,燈絲發熱發光的照明電器,將強磁體靠近通電白熾燈的燈絲,如圖所示,可以觀察到燈絲抖動,說明　 .
　,由此原理可以制成　 　。
通電導
體在磁場中受力運動
電動機
7.(2023長沙)如圖為玩具小汽車內直流電動機的結構簡圖,該電動機工作時將電能轉化為　 　能和內能。如果想改變該直流電動機的轉動方向,你可以采取的方法是　 　(寫一條合理方法即可)。
機械
改變電流方向
8.如圖是揚聲器的構造示意圖,當線圈中有電流通過時,線圈受到磁鐵力的作用而運動,這與　 　的工作原理相同;由于通過線圈的電流是　 　電流,線圈就不斷地來回振動,帶動紙盒也來回振動,于是揚聲器就發出了聲音。
電動機
交變
9.如圖(甲)是小雪自制的小風扇,使用時發現小風扇轉動,但風卻向后吹。小雪設計了如圖(乙)所示的實驗,
探究其原因。
(1)閉合開關,給銅棒ab通電,發現銅棒ab向右運動,這表明銅棒ab在磁場中受到　 　的作用。
(2)保持磁場方向不變,將電源正負極對調后接入電路,閉合開關,發現銅棒ab向左運動,這表明　 .
　。
磁力
通電導體在磁場中受力的方向與電流方向
有關
(3)保持電流方向不變,將磁體的兩極對調,閉合開關,發現銅棒ab向右運動,這表明　 　。
(4)根據實驗,要改變小風扇轉動方向,小雪應該　 .
　。
(5)請列舉一個和小風扇工作原理相同的用電器　 .
　。
通電導體在磁場中受力的方向與磁場方向有關
改變電流方向(或對
調電源正負極或將小風扇拆開后將磁極對調)
電吹風(或揚聲器或
洗衣機或電動車等)
10.如圖所示為小琴做的小小電動機。矩形線圈的左端引線漆皮被全部刮掉,右端引線漆皮只刮掉了上半周,小小電動機由兩節干電池供電。線圈快速穩定轉動過程中,線圈受到磁場的作用力時,線圈中的電流為0.67 A,則線圈快速穩定轉動1 min內電路消耗的電能約為( )
A.150 J B.120 J
C.90 J D.60 J
D
11.(2023昆明十四中一模)小娟為了弄清電動機的工作原理,做了如下實驗。
(1)她利用如圖所示裝置探究磁場對通電導體的作用,為了使實驗順利進行,導體棒ab應選用　 　(選填“鐵棒”或“銅棒”)。
銅棒
(2)閉合開關時,發現導體棒ab向右運動,若只對調磁體兩極,再次閉合開關,觀察到導體棒ab將向左運動,說明磁場對通電導體的作用力的方向與　 　方向有關,這一過程中電能主要轉化為　 　能。
(3)將導體棒換成線圈放入磁場中,如圖(甲)所示,閉合開關,線圈中的電流方向是從a至b,此時a邊受到磁場對它豎直向上的力,使線圈順時針轉動,當線圈轉至如圖(乙)所示的位置時,ab邊中電流方向　 　(選填“會”或“不會”)發生改變,此時ab邊所受磁場對它作用力的方向不變,力會阻礙線圈繼續轉動。
磁場
機械
不會
(4)為使電動機的線圈能持續轉動,在如圖(甲)所示結構的基礎上加上兩個半銅環,用電刷與銅環接觸,如圖(丙)所示。當線圈轉至圖(丙)所示的位置時,電流方向從a至b,ab邊所受磁場對它作用力方向豎直向上,線圈轉至圖(丁)所示的位置時,ab邊中電流方向是　 　,ab邊所受磁場對它作用力的方向　 　,從而使得線圈能夠持續轉動,所加的這個結構稱為　 　。
從b到a
豎直向下
換向器
12.組裝直流電動機后,接通電源,若出現下表左邊的現象,請分析原因,然后將右邊的原因填在橫線上(填寫選項)。
①轉動較慢,顯得很吃力　 　 A.摩擦阻力太大
B.換向器與電刷接觸不良
C.啟動前線圈剛好處于平衡位置
②剛接通電源時,電動機不轉,但用手輕輕撥動一下線圈,電動機就能順利轉動起來　 　
③電動機不轉,將電刷與換向器之間的壓力調大些,電動機才能轉動起來　 　
A
C
B
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第5節　磁生電
欄目導航
新知梳理
分層訓練
一、電磁感應
1.探究什么情況下磁能生電
新知梳理
實驗原 理圖
實驗 方法 (1)轉換法。
(2)　
控制變量法
設計 實驗 (1)保持　 　不動,使導體ab左、右運動或上、下運動,觀察靈敏電流計指針偏轉情況。
(2)保持　 　不動,使磁體左、右運動或上、下運動,觀察靈敏電流計指針偏轉情況
實驗 結論 (1)　 　的一部分導體在磁場中做　 　.運動時,導體中就產生電流。
(2)感應電流的方向與　 　方向和導體　 　 .
方向有關
應用 發電機
磁體
導體ab
閉合電路
切割磁感線
磁場
切割磁感線
[注意] 產生感應電流時不一定是導體運動,也可以是磁體運動,只要是導體與磁體相對運動切割磁感線就可以。
2.產生感應電流的條件
(1)形成　 　。
(2)部分導體在磁場中做　 　運動。
二、發電機
1.原理:　 　。
2.交變電流的頻率在數值上等于電流在　 　。我國電網以交流供電,頻率為50 Hz。
閉合回路
切割磁感線
電磁感應
每秒內周期性變化的次數
3.構造:　 　和　 　。
4.能量轉化:　 　能轉化為　 　能。
[注意]無論交流發電機還是直流發電機,在線圈中產生的都是交流電,只不過直流發電機輸出的電流是直流電。
轉子
定子
機械
電
分層訓練
1.(2023威海)下列實驗操作不能使靈敏電流計指針偏轉的是( )
A
2.(2023湘潭)如圖為一種佩戴在手腕上的“計步器”,其基本構造是在一段塑料管中密封一小塊磁鐵,管外繞著線圈。運動時,磁鐵在管中往復運動,線圈輸出不斷變化的電流,從而實現計步。下列設備與“計步器”產生電流的原理相同的是( )
A.發電機 B.電動機
C.電風扇 D.電水壺
A
3.(2023聊城)關于如圖所示實驗,下列說法正確的是( )
A.裝置中的AB是輕質塑料棒
B.用該裝置可探究“什么情況下磁可以生電”
C.只要開關閉合,靈敏電流計的指針就會偏轉
D.根據該實驗揭示的原理發明了電動機
B
4.(2023巴中)科技強國是我國重大戰略目標之一,電磁學在科技中的應用必不可少。下列關于電與磁的應用說法錯誤的是( )
A.電磁鐵的磁性強弱只與電流大小有關
B.奧斯特發現通電導線周圍存在磁場
C.電動機的工作原理是通電導體在磁場中受力的作用
D.發電機是依據電磁感應來發電的
A
5.(2023雅安)如圖是一種環保型手電筒,來回搖晃它,使里面的銅線圈在磁鐵上來回運動,就能使燈泡發光。選項中能說明這種手電筒工作原理的是( )
C
6.如圖所示,以塑料管為連接軸將兩個玩具電動機連接起來,電動機甲連接一個小燈泡,電動機乙連接電源,閉合開關后( )
A.小燈泡不發光,因為小燈泡未與電源相連
B.小燈泡發光,甲此時相當于發電機
C.乙的工作原理是電磁感應
D.甲工作時,電能轉化為機械能
B
7.交流發電機的主要組成部分是　 　和　 　,大型發電機發的電,電壓很高、電流很強,一般采取　 　不動、　 　旋轉的方式發電,為了得到較強的磁場,還要用　 　代替永磁體。
8.圖示實驗裝置中,磁體和導體棒均水平放置,斷開S2、閉合S1,使導體棒水平向右運動,靈敏電流計G的指針向右偏,這是　 　現象,為使G的指針向左偏,可使導體棒向　 　運動,斷開S1、閉合S2,導體棒能運動起來,依此可制成　 　(選填“電動機”或“發電機”)。
轉子
定子
線圈
磁極
電磁鐵
電磁感應
左
電動機
9.(2023阜新)如圖所示是“探究什么情況下磁可以生電”的實驗裝置。實驗時將開關、電流表與導線AB串聯起來組成　 　回路。若磁體保持靜止,導線AB做　 　運動時,電流表指針偏轉。若將圖中電流表換成　 　,還可以探究電動機原理。
閉合
切割磁感線
電源(電池)
10.(2023泰州)如圖所示,小明和小剛利用蹄形磁體、靈敏電流計、開關、導體AB和若干導線等器材來探究感應電流產生的條件。閉合開關,他們完成操作,將觀察到的現象記入表格。
序號 導體AB的運動情況 有無感應電流
① 左右運動 有
② 上下運動 無
③ 前后運動 無
④ 斜向上、斜向下運動 有
(1)分析①、②兩次實驗現象,小明說:“閉合電路的一部分導體在磁場中的運動方向與磁場方向垂直時,電路中就會產生感應電流。”小剛認為不準確,因為導體AB　 　運動時,其運動方向也與磁場方向垂直,但無感應電流。
(2)采納小剛意見后,小明又說:“閉合電路的一部分導體在磁場中垂直切割磁感線時,電路中才會產生感應電流”,小剛認為不全面,因為導體AB　 　運動時,也有感應電流。
(3)從能量的角度來分析,感應電流的產生過程是將　 　能轉化為電能;如果將圖中的靈敏電流計換成　 　,可以探究磁場對電流的作用。
前后
斜向上或斜向下
機械
電源
11.小明學習了“電與磁”相關知識后,利用如圖所示的裝置進行實驗。
(1)將磁體向下插入螺線管中時靈敏電流計的指針向左偏轉,由此可知:電路中有　 　產生,這個現象叫做　 　現象。
(2)將磁體的N、S極對調后,再次向下插入螺線管,靈敏電流計的指針向　 　(選填“左”或“右”)偏轉。
感應電流
電磁感應
右
(3)要使靈敏電流計的指針擺動角度變大,可采取的方法是　 .
　(寫出一種即可)。
(4)若磁體在螺線管上方從左向右移動,靈敏電流計的指針　 　(選填“會”或“不會”)偏轉。
讓導體運
動加快(或換用磁性更強的磁體)
會
12.(2023昆明一模)如圖1(甲)、(乙)是電磁學中很重要的兩個實驗。
(1)圖1中　 　[選填“(甲)”或“(乙)”]圖是研究通電導體在磁場中受力規律的裝置。
(甲)
(2)圖2是法拉第發明的能夠產生持續電流的機器——發電機,金屬圓盤可以看成是由無數根長度等于圓盤半徑的導線組成的。金屬圓盤在磁極間不斷轉動,每根導線都在做切割磁感線運動,從而產生持續的電流。某校探究小組仿制了這個發電機裝置,對影響電流大小的因素進行如下探究:
①當圓盤轉速增大時,電流表指針偏轉增大,說明電流大小跟　 　有關;
②保持圓盤轉速不變,換用一個半徑更大的金屬圓盤,發現電流表指針偏轉更大,說明電流大小還跟　 　 有關;
③保持圓盤轉速不變,換用　 　,發現電流表指針偏轉更大,說明電流大小跟磁場強弱有關。
轉速
導體長度
磁性更強的磁鐵
13.如圖所示,通電線圈的B端與磁鐵N極相吸,a表示垂直于紙面的一根導線,它是閉合電路的一部分,它在磁場中按箭頭方向運動時,下列哪種情況可能不會產生感應電流( )
A
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微專題十　電磁作圖
1.如圖所示,請根據小磁針靜止時的指向,標出A點處的磁場方向(用箭頭表示)。
答案:如圖所示
2.請在圖中將小磁針的北極涂黑,并用“N”表示。
答案:如圖所示
3.(2024昆明八中期末)如圖所示,閉合開關后,條形磁體向左偏。請在括號內標出:通電螺線管左側是“N”還是“S”極;電源的左側是“+”還是“-”極。
答案:如圖所示
4.在圖中標出通電螺線管的N、S級,小磁針的N級以及磁感線的方向。
答案:如圖所示
5.(2023玉溪模考)通電螺線管的磁感線方向如圖所示,請在圖中標出電源正負極。
答案:如圖所示
6.(2023云南二模)如圖(甲)所示是一個磁懸浮地球儀,圖(乙)是其內部結構示意圖,地球儀內部的條形磁體上端為S極,其下方的底座中有一個電磁鐵,通過磁極間的相互作用使地球儀懸浮在空中,請在(乙)圖括號內標出開關閉合后,①電磁鐵的N極或S極;②電源的“+”或
“-”極。
答案:如圖所示
7.(2023德州)如圖所示,閉合開關后彈簧測力計示數減小,請標出電源右端的極性并在虛線框內的磁感線上畫出其方向。
答案:如圖所示
8.如圖所示的電路中,電流表正常偏轉。請在圖中標出通電螺線管的N、S極,并標出P點小磁針的N、S極。
答案:如圖所示
9.根據如圖所示的小磁針N極的指向,在圖中畫出通電螺線管的繞線。
答案:如圖所示
10.用筆畫線代替導線,把圖中的元件連接起來(導線不準交叉),并符合以下要求:
①開關S閉合后,通電螺線管的a端為N極,b端為S極。
②滑動變阻器的滑片P向左移動時,電流表示數變大,通電螺線管的磁性增強。
答案:如圖所示
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第3節　電磁鐵　電磁繼電器
欄目導航
新知梳理
分層訓練
一、電磁鐵
1.結構:由螺線管和　 　組成。
2.工作原理:電磁鐵是利用　 　來工作的。
3.特性:在有電流通過時　 　,沒有電流時就　 　,這種磁體叫電磁鐵。
二、電磁鐵的磁性
1.影響電磁鐵磁性強弱的因素
(1)　 　的大小。
(2)線圈的匝數。
(3)有無鐵芯。
新知梳理
鐵芯
電流的磁效應
有磁性
失去磁性
電流
2.匝數一定時,通入的　 　越大,電磁鐵的磁性越　 　;電流一定時,外形相同的螺線管,　 　越多,磁性越　 　。
[注意] 在探究影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗中運用了轉換法和控制變量法,探究過程中要注意分析這兩種方法的應用。
三、電磁繼電器
1.作用:是利用　 　電壓、　 　電流電路的通斷,來間接地控制
　 　電壓、　 　電流電路通斷的裝置。
2.構造:電磁繼電器的基本組成部分有　 　、銜鐵、彈簧和觸點等。
3.實質:利用　 　 來控制工作電路的一種開關。
電流
強
匝數
強
低
弱
高
強
電磁鐵
電磁鐵
分層訓練
1.(2023揚州)如圖所示,下列做法中電磁鐵不能吸引更多大頭針的是
( )
A.只提高電源電壓
B.只將滑片P向左移動
C.只增加螺線管線圈的匝數
D.只將鐵芯換成同規格的銅芯
D
2.如圖所示,閉合電磁鐵開關S,條形磁體靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是( )
A.條形磁體受到電磁鐵對其向左的作用力
B.條形磁體受到桌面對其向左的摩擦力
C.將滑動變阻器的滑片向右移動,條形磁體受到的摩擦力不變
D.若只改變電源的正負極,條形磁體受到的摩擦力變大
A
3.(2023自貢)如圖所示,R0是一個光敏電阻,光敏電阻的阻值隨光照強度的增加而減小,R是電阻箱(已調至合適阻值),它們和繼電器組成自動控制電路來控制路燈,白天路燈熄滅,夜晚路燈亮起。下列說法正確的是( )
A.電路工作時,電磁鐵上端為N極
B.給路燈供電的電源應接在b、c兩端
C.控制電路電源電壓減小后,傍晚時路燈比原來早一些亮
D.路燈發光時把電能全部轉化為光能
C
4.如圖是直流電鈴的工作原理圖。下列說法正確的是( )
A.鈴錘打擊鈴碗時,電磁鐵仍具有磁性
B.電流通過電磁鐵時,電磁鐵A端為N極
C.滑動變阻器滑片向右移動時,電磁鐵的磁性增強
D.繞制電磁鐵線圈時,線圈的匝數越少,磁性越強
B
5.(多選)如圖是某道路限載報警器的工作原理圖。電源電壓不變,R1是力敏電阻,其阻值隨壓力的變化而變化。閉合開關S,當車的質量超過限載質量時,電磁鐵吸下銜鐵,電鈴響。根據不同的路面,可以改變滑動變阻器滑片P的位置,來設定不同的限載質量。下列說法正確的是( )
A.電磁鐵能吸下銜鐵,是由于通電導體在磁場中受力
B.檢測時,車的質量越大電磁鐵的磁性越強
C.力敏電阻R1的阻值隨壓力的增大而減小
D.若要提高設定的限載質量,應將滑片P向左移動
BCD
6.小明用導線和金屬棒制作了一個螺線管,接入如圖所示的電路。閉合開關S后,要使螺線管吸引大頭針的數量增多,滑動變阻器的滑片P應向　 　(選填“a”或“b”)端移動,若此時有一個小磁針放在螺線管旁邊,那它的　 　極指向螺線管的下端;若將電源正負極對調,滑動變阻器的滑片P位置不變,則螺線管吸引大頭針的數量將會　 　(選填“增多”“減少”或“不變”)。
b
N
不變
7.為實現節能和智能控制,空調內部用到了傳感器和電磁繼電器,如圖所示是啟動或停止空調壓縮機的電路示意圖。電磁繼電器是利用電磁鐵控制工作電路通斷的　 　(選填“用電器”“電源”或“開關”)。夏天,空調制冷,房間溫度降低,熱敏元件的電阻增大,控制電路的電流減小,電磁鐵的磁性　 　,低于設定溫度時,工作電路就斷開,停止制冷。
開關
減弱
8.為探究影響電磁鐵磁性強弱的因素,小紅同學用漆包線繞制在鐵芯上制成電磁鐵進行了如圖所示的三次實驗。(實驗中電源電壓恒定
不變)
(1)對比(甲)、(乙)兩圖所示的實驗可知,電磁鐵磁性的強弱與線圈的繞向　 　。
(2)由圖(丙)可知:當　 　相同時,線圈匝數越多電磁鐵磁性越強。
(3)在圖(甲)的實驗中,若將鐵芯換成鋼棒,則開關斷開后會看到
　 　現象。
無關
電流
小鐵釘沒有掉落的
9.如圖所示的電路中,當開關S撥到a后,電磁鐵左端為　 　極,小磁針靜止時,B端是　 　極;當開關S由a撥到b,調節滑動變阻器,使電流表的示數保持不變,則電磁鐵的磁性　 　(選填“增強”“不變”或“減弱”)。
N
S
減弱
10.(2023蘇州)寒冬,為給小雞仔提供溫暖的環境,小明制作了恒溫箱系統,原理如圖。控制電路由電磁繼電器、滑動變阻器R1、熱敏電阻R2(安裝在恒溫箱內,阻值隨溫度升高而顯著減小)、低壓電源等組成。加熱電路由電源、電熱絲R3和R4等組成。調好R1阻值,閉合開關S1、S2,箱內溫度升高到設定值后即在小范圍內波動,且降溫階段降溫比較
平緩。
(1)通電線圈上端是　 　極,溫度升高時,電磁鐵磁性　 　。
(2)R3阻值　 　(選填“大于”或“小于”)R4阻值。
(3)將R1的阻值稍微調小一些,恒溫箱控制的溫度將　 　。
N
增強
小于
降低
11.(2023麗江二模)如圖是一款利用電磁繼電器設定不同出水溫度的電熱飲水機原理示意圖。工作電路中,電源電壓恒為 220 V,R是加熱電阻絲,阻值為48.4 Ω。控制電路中,電源電壓恒為3 V,電磁鐵線圈電阻R線為 5 Ω,Rt是熱敏電阻,其阻值與溫度的關系式為Rt=5+0.5t(其中Rt單位是 Ω,t的單位是℃),R0是用來設定不同出水溫度的滑動變阻器。當電磁鐵線圈中的電流小于或等于10 mA時,銜鐵片會彈起,觸點分離,飲水器停止加熱。[ρ水=1.0× 103 kg/m3,c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(1)若將滑動變阻器R0的阻值調為250 Ω時,飲水機能將水加熱到的最高溫度是多少
答案:(1)80 ℃
(2)飲水機內裝有1 000 mL,初溫為20 ℃的水,將其加熱到100 ℃,用時7 min,則水吸收的熱量是多少
解析:(2)飲水機中水的質量
m=ρ水V=1.0×103 kg/m3×1 000×10-6 m3=1 kg,
水吸收的熱量Q吸=c水m(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100-20) ℃=3.36×105 J。
答案:(2)3.36×105 J
(3)上述加熱過程中,該飲水機工作電路的加熱效率是多少
答案:(3)80%
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第二十章 電與磁章末知識復習
欄目導航
基礎整合
圖解實驗
題組訓練
基礎整合
實驗一　探究通電螺線管外部的磁場
圖解實驗
輕敲
顯示磁場的方向
通過觀察小磁針的指向
磁場
條形
電流方向
安培定則
實驗二　探究影響電磁鐵的磁性強弱的因素
電流
匝數
斷開
最大值
電磁鐵吸引大頭針的多少
同名磁極相
互排斥
強
實驗三　探究什么情況下磁可以生電
改變磁體的N、S極
改變導體的運動方向
機械
電
發電機
話筒
檢測電路中是否產生感應電流
判斷感應電流的方向
閉合
做切割磁感線運動
運動方向
磁場方向
題組一　磁現象
題組訓練
1.關于磁現象,下列說法正確的是( )
A.磁體周圍的磁場方向是由放入該點的小磁針北極指向決定的
B.銅塊能被磁化
C.磁感線是磁體周圍真實存在的曲線
D.磁極間的相互作用是通過磁場發生的
D
題組二　電生磁
2.(2023菏澤)小明撿到一塊廢棄的正方體磁鐵,為了探測其磁極性,他將相鄰的三面分別用A、B、C標記,然后放在透明的塑料袋里,用細線懸掛起來。第一次將磁鐵按圖(甲)所示放置在塑料袋中,確保C面向上,結果A、B面在任意方向均可靜止。第二次將磁鐵按圖(乙)所示放
置在塑料袋中,結果磁鐵靜止時總是C面朝南。
根據以上操作,請你幫助小明推斷:①A、B、C三面中,　 　是磁極所在面;②該面對應的磁極性是　 　極;③為了進一步判斷其磁極性,讓圖(丙)所示的通電螺線管P端靠近上述磁極面,它們之間將相互　 　。
C
南
吸引
3.如圖所示可以說明巨磁電阻的特性,電源電壓均恒定,閉合開關S1、S2,并使滑片P向左移動,觀察到指示燈變亮(燈絲電阻不變),那么( )
A.電磁鐵左端為S極
B.巨磁電阻兩端的電壓變大
C.巨磁電阻隨磁場增強而變大
D.隨滑片P向左移動,兩電路中的總功率均變大
D
4.(多選)如圖是汽車尾氣中CO濃度的檢測電路示意圖。氣敏電阻R1的阻值隨CO濃度增大而減小,R2是滑動變阻器,開關S閉合,當CO濃度高于某一設定值時,電鈴報警。下列說法正確的是( )
A.電磁鐵的上端是N極
B.電鈴應接在A和B之間
C.當CO濃度升高時電磁鐵的磁性減弱
D.電源用久后,U1減小,CO的報警濃度會變高
AD
5.(2023宜賓)如圖所示,請用筆畫線代替導線將電路連接完整,并在括號中標出小磁針靜止時右端的磁極名稱(要求閉合開關,移動滑片P能改變螺線管磁性強弱)。
答案:如圖所示
題組三　電動機與發電機
6.小羅把兩個玩具電機用導線連接在一起(如圖所示),用力快速撥動甲電機的轉葉,發現乙電機的轉葉也緩慢轉動起來。對這個現象分析正確的是( )
A.“甲電機”將電能轉化為機械能
B.“乙電機”將機械能轉化為電能
C.“甲電機”依據電磁感應來工作
D.兩電機的工作原理是相同的
C
7.英國物理學家法拉第發現了　 　現象,利用這個原理制成了　 　(選填“發電機”或“電動機”)。
題組四　三種電磁現象
8.(2023錦州)如圖所示的四個裝置中,能說明洗衣機中電動機工作原理的是( )
電磁感應
發電機
D
9.(2023德州)如圖所示,輪滑鞋深受孩子們的喜愛。它的輪子轉動時可使輪子邊緣的LED燈閃閃發光,選項中與此工作原理相同的是( )
D
10.(多選)下列對四幅圖的說明中,正確的是( )
A.圖(甲)中地球磁場的N極在地理北極的附近
B.圖(乙)中電風扇的工作原理是通電導體在磁場中受到力的作用
C.圖(丙)中電磁起重機吸起大量鋼鐵是利用電流的磁效應
D.圖(丁)中搖動發電機的手柄,線圈快速轉動、切割磁感線,小燈泡
發光
BCD
題組五　實驗探究
11.(昆明中考)為了探究磁場,小華做了如下實驗。
(1)探究磁體周圍的磁場
①在玻璃板上均勻撒上一層鐵屑,再將玻璃板放在條形磁體上方,然后
　 　玻璃板,觀察鐵屑的分布情況。鐵屑在磁場中被　 　成一個個小磁針,從而在磁場中有序地排列起來,如圖(甲)所示。
輕敲
磁化
②在玻璃板上放一些小磁針,小磁針靜止時的情況如圖(乙)所示,黑色一端表示磁體的N極,某點小磁針　 　極所指的方向就是該點的
　 　方向。
③人們仿照鐵屑在磁場中排列的情況和小磁針N極的指向畫出一些帶箭頭的曲線來形象、直觀地描述磁場,物理學中把這樣的曲線叫做
　 　。
N
磁場
磁感線
(2)探究通電螺線管周圍的磁場
①把小磁針放在螺線管四周不同的位置,通電后發現小磁針的指向如圖(丙)所示,說明通電螺線管周圍的磁場跟　 　磁體的磁場相似,圖中　 　(選填“左”或“右”)端是螺線管的N極。
②對調電源的正負極重復上述實驗,小磁針的指向與之前相反,說明通電螺線管的極性跟　 　有關,斷開開關后,小磁針靜止時
　 　極指向南方。
條形
右
電流方向
S
12.為探究電磁鐵的磁性跟哪些因素有關,小麗同學做出以下猜想:
猜想A:電磁鐵通電時有磁性,斷電時沒有磁性;
猜想B:通過電磁鐵的電流越大,它的磁性越強;
猜想C:外形相同的螺線管,線圈的匝數越多,它的磁性越強。
為了檢驗上述猜想是否正確,小麗所在實驗小組通過交流與合作設計了以下實驗方案:用漆包線(表面涂有絕緣漆的導線)在大鐵釘上繞若干圈,制成簡單的電磁鐵。如圖所示,a、b、c、d為實驗中觀察到的四種情況。
根據小麗的猜想和實驗,完成下面填空:
(1)通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目多少的不同,來判斷它　 　 .的不同。
(2)通過比較　 　兩種情況,可以驗證猜想A是正確的。
(3)通過比較　 　兩種情況,可以驗證猜想B是正確的。
(4)通過比較d中兩電磁鐵,發現猜想C不全面,應補充的條件是
　 　。
(5)電磁鐵吸引的大頭針下端分散的原因是　 .
　。
磁性強弱
a、b
b、c
當電流相同時
大頭針被磁化,同名磁極
相互排斥
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第1節　磁現象　磁場
第二十章　電與磁
欄目導航
新知梳理
分層訓練
一、磁現象
1.磁極:磁體能夠吸引　 　等物質,它的吸引能力　 　的兩個部位叫做磁極,每個磁體都有兩個磁極。
2.南(S)極:能夠自由轉動的磁體,靜止時　 　的那個磁極。
3.北(N)極:能夠自由轉動的磁體,靜止時　 　的那個磁極。
4.磁極間相互作用的規律:同名磁極相互　 　,異名磁極相互
　 　。
5.磁化:一些物體在磁體或　 　的作用下會獲得磁性,這種現象叫做磁化。
新知梳理
鐵、鈷、鎳
最強
指南
指北
排斥
吸引
電流
二、磁場
1.磁場:　 　周圍存在著一種物質,能使其附近的磁針偏轉,這種物質看不見、摸不著,我們把它叫做磁場。
2.磁場的方向:小磁針靜止時　 　所指的方向。
3.磁感線:為了方便、形象地描述磁場而畫出的一些　 　的曲線叫做磁感線。(磁感線不是真實存在的,而磁場是真實存在的)
4.磁體外部的磁感線都是從磁體的　 　極出發,回到　 　極的。
[注意] 任何兩條磁感線都不會相交,因為磁場中任一點的磁場只有一個確定的方向。
磁體
北極
帶箭頭
N
S
三、地磁場
1.概念:　 　周圍存在的磁場。
2.形狀:跟　 　的磁場相似。
3.地磁場的兩極:宋代學者　 　發現地理兩極和地磁場的兩極并不重合,地磁北極在　 　附近,地磁南極在　 　附近。
地球
條形磁體
沈括
地理南極
地理北極
分層訓練
1.甲、乙為兩個條形磁體的兩個磁極,根據如圖所示的小磁針靜止時的指向,可以判斷( )
A.甲是N極,乙是S極
B.甲、乙都是N極
C.甲、乙都是S極
D.甲是S極,乙是N極
B
2.關于磁場和磁感線,以下說法錯誤的是( )
A.磁體周圍存在著磁感線
B.磁體之間的相互作用是通過磁場產生的
C.磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發,回到S極的
D.磁場中,小磁針靜止時北極所指的方向為該點磁場的方向
3.下列有關磁現象的說法錯誤的是( )
A.條形磁體兩端磁性強、中間磁性弱
B.磁體周圍的磁感線是真實存在的
C.地理的兩極和地磁的兩極并不重合
D.司南靜止時長柄指向南方是受地磁場的作用
A
B
4.(2024云大附中期末)沈括在《夢溪筆談》中有這么一段描述:“方家以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”有關磁現象,下面描述不正確的是( )
A.“以磁石磨針鋒”過程中,“針鋒”被磁化
B.“針鋒能指南”,因為“針鋒”受到重力作用
C.“針鋒能指南”,因為“針鋒”是磁體的南極
D.“然常微偏東,不全南也”,說明地理的兩極和地磁場的兩極并不是完全重合
B
5.(2023東營)下列物體:①玻璃棒;②銅片;③鐵釘;④塑料尺;⑤鉛筆芯;⑥食鹽水,其中屬于絕緣體的有　 　,能被磁化的有　 　。(兩空均選填序號)
①④
③
6.如圖所示,是利用被磁化的縫衣針制成的簡易指南針。若靜止時針尖指向地理位置的北方,則針尖是簡易指南針的　 　極。此時,將指南針底座逆時針旋轉90°,針尖靜止時將指向地理位置的　　方。
N(或北)
北
7.(2022云南)如圖所示,請根據兩條形磁體磁感線分布情況,在括號中標出磁體的 N極和S極。
答案:如圖所示
8.小芳在研究揚聲器的結構時,發現揚聲器中有一個環形磁體(如圖)。她想知道這個磁鐵的磁極在哪兒呢 請你設計實驗幫助小芳解決問題:
(1)寫出你選用的實驗器材:　 　。
(2)簡述實驗過程及現象:　 .
　。
環形磁體、一盒鐵屑
把環形磁體放在裝有鐵屑的盒里翻轉幾下,
拿出來觀察,吸引鐵屑最多的位置就是該環形磁體的磁極
9.磁鐵具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質,小蕊和小昌同學想探究磁體對鐵釘的吸引力的大小與放入它們之間物體的哪些因素有關,請你參與探究并解決一些問題。
(1)如圖,保持磁體和紙片間的距離一定,在紙片上放入不同的物體時,通過比較紙片下面能吸附的鐵釘數量,顯示磁體對鐵釘吸引力的大小;鐵釘的放置有圖(甲)、(乙)兩種方法,依據　 　的原理,鐵釘在磁場中某點受到的吸引力等于它的重力,應選擇圖　 　的方法。
二力平衡
(乙)
(2)選擇正確的方法后,他們在紙片上分別放入形狀、面積和厚度相 同,材料不同的鐵板、鋁板等,觀察能吸引的鐵釘個數,多次實驗后將數據記錄在下表中。
磁體與紙片之間放入的物體 不放 物體 鐵板 鎳板 鋁板 陶瓷 板 玻璃 板 塑料
板
吸引鐵釘數量/個 4 1 1 3 3 3 3
①分析數據,可以得出,在其他條件相同時,放入鐵板或鎳板,吸引鐵釘的數量較少,說明鐵板和鎳板對吸引力的影響　 　,即對磁性屏蔽效果明顯;
②鐵、鎳、鋁都是導體,而鋁對磁性屏蔽效果不明顯,原因可能是
　 　。
較大
鋁不能被磁化
10.在研究兩個靠近的異名磁極周圍磁感線的分布時,幾位同學提出了以下兩種猜想:
(1)利用所學知識,斷定猜想2是錯誤的。你判斷的依據是磁體外部的磁感線都是　 　。
(2)請設計一個簡單實驗,驗證另一個猜想是否正確。實驗器材:
　 　;實驗步驟:　 　;判定方法:　 　。
從N極出發回到S極
小磁針
將小磁針置于異名磁極周圍不同處
觀察小磁針靜止時N極的指向
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第2節　電生磁
欄目導航
新知梳理
分層訓練
一、電流的磁效應
1.　 　是第一個發現電與磁之間有聯系的科學家。
2.奧斯特實驗說明:通電導線周圍存在　 　,磁場的有無與　 　的有無有關,磁場方向與　 　有關。
二、通電螺線管的磁場
1.通電螺線管外部的磁場與　 　磁體的磁場一樣。
2.安培定則:用　 　手握住螺線管,讓四指指向螺線管中　 　的方向,則拇指所指的那端就是螺線管的　 　極。
新知梳理
奧斯特
磁場
電流
電流方向
條形
右
電流
N
分層訓練
1.在圖中,對電流和磁極方向之間關系判斷正確的是( )
D
2.如圖所示,在通電螺線管(導線中箭頭表示電流方向)附近放置的小磁針(黑端為N極),靜止時其指向正確的是( )
A
3.小明同學在學校實驗室模擬安培1820年在科學院的例會上做的小實驗:把螺線管水平懸掛起來,閉合開關,發現螺線管緩慢轉動后停了下來,改變螺線管B端的初始方向,重復操作,停止時B端的指向都相同。模擬實驗裝置如圖所示,閉合開關,螺線管停下來后B端指向( )
A.東方 B.南方 C.西方 D.北方
D
4.(多選)小金設計了一個如圖所示的線圈指南針,將它放入盛有食鹽水的水槽中(銅片和鋅片分別與線圈兩端相連后放入食鹽水中構成了化學電池,銅片為正極、鋅片為負極),浮在液面上的線圈就能指示方向了。下列關于該裝置的分析正確的是( )
A.線圈周圍的磁場與條形磁體的磁場相似
B.線圈能夠指示方向是因為存在地磁場
C.交換銅片和鋅片位置不會改變線圈的磁場
D.利用該裝置可以判斷磁體的南、北極
ABD
5.如圖所示,將某發光二極管的兩極接入電路的a、b兩點,閉合開關時,通電螺線管旁邊小磁針S極向右偏轉。下列判斷正確的是( )
A.通電螺線管右端為N極
B.電源左端為正極,右端為負極
C.發光二極管c極接b點,d極接a點
D.圖中P處磁感線的方向從螺線管右端到左端
6.磁浮列車“懸浮”是利用了電流的　 　效應;丹麥物理學家
　 　是第一個發現電與磁之間有聯系的人。
C
磁
奧斯特
7.(2023吉林)如圖所示,使導線與電池觸接,電路連通的瞬間磁針發生偏轉。這一現象不僅能說明通電導線周圍存在　 　,還可以說明力可以改變物體的　 　。
磁場
運動狀態
8.(2024云大附中期末)如圖所示,請根據通電螺線管的磁感線方向,在括號內標出通電螺線管左端的極性(用N、S表示)和電源左端的極性
(用+、-表示)
答案:如圖所示
9.(2023云南)某實驗小組探究“通電螺線管外部磁場的特點”。
(1)將螺線管安裝在一塊有機玻璃板上,連入電路中。在板面上均勻地撒滿鐵屑,閉合開關并輕敲玻璃板面,觀察到鐵屑分布情況如圖(甲)所示。鐵屑的分布情況與　 　磁體周圍鐵屑的分布情況相似,鐵屑的作用是顯示　 　。
條形
通電螺線管周圍的磁場分布
(2)把小磁針放在通電螺線管四周不同的位置,小磁針靜止時N極所指方向如圖(乙)所示,則通電螺線管的右端為　 　極。對調電源正負極,閉合開關,小磁針靜止時N極所指方向如圖(丙)所示,說明通電螺線管的極性與　 　的方向有關。
N
電流
10.(2023錦州)如圖所示,閉合開關,通電螺線管的右端是　 　(選填“N”或“S”)極,此時在水平桌面上的條形磁體仍處于靜止狀態,條形磁體受到向　 　(選填“左”或“右”)的摩擦力;若將滑動變阻器滑片向下滑動,條形磁體受到的摩擦力將　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
S
左
變小
11.如圖所示,一個通電螺線管,繞線未畫出,電源“+”“-”極未標出,為了防止短路,繞線具有一定的電阻。已知一個可自由轉動的小磁針放在螺線管的一端最終靜止時狀態如圖,圖中的“N”是小磁針的極性。要求:
(1)畫出繞線(三匝即可),使它和電源形成閉合回路。
(2)標出電源“+”“-”極。若有多種情況滿足“(1),(2)”的要求,考生只畫一種情況。
(3)畫一條螺線管周圍的磁感線。
答案:如圖所示
或
或
12.如圖所示,閉合開關S之后,條形磁體靜止在左邊的豎直墻面上,請判斷條形磁體的A端是　 　(選填“N”或“S”)極,將滑片P向b端慢慢滑動,條形磁體所受墻面的摩擦力　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
S
不變
謝謝觀看

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