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课时23电与磁,第七单元电与磁,铁、钴、镍,最强,南(S)极,吸引,排斥,北(N)极,力,磁场,北,北,切线方向,南,南极,沈括,北极,1.电流的磁场,电流方向,磁场,右,电流的方向,N极,条形磁体,2.电磁铁及其应用,磁,电流的通断,电流的大小,电磁铁吸引曲别针的多少,电流的方向,电流,线圈匝数,铁芯,越强,越多,磁性,下,低电压,开关,强电流,运动,改变,电流,磁场,反,机械能,电动机,发电机,机械,运动方向,磁场方向,机械能,机械能,电能,电磁感应,通电线圈在磁场中受力转动,电能,例1关于磁体、磁场和磁感线,以下说法中正确的是()A.铜、铁和铝都能够被磁体吸引B.磁感线是磁场中真实存在的曲线C.磁体之间的相互作用是通过磁场发生的D.物理学中把小磁针静止时S极所指的方向规定为该点磁场的方向,【点拨】磁场虽然看不见、摸不着,但是的确存在,并且磁场有方向,磁体之间的相互作用就是通过磁场发生的。,答案C解析铜和铝不能被磁体吸引,故A错误。磁感线是人们为了描述磁场分布而引入的假想曲线,实际上并不存在,故B错误。物理学中规定小磁针静止时N极所指的方向为该点磁场的方向,故D错误。,变式1如图23-1所示是条形磁体的磁场分布图,下列说法正确的是()A.该条形磁体的左端为N极,右端为S极B.a处的磁场强度与b处的磁场强度相同C.置于a点的小磁针,静止时南极指向左侧D.磁感线是为了研究方便而引入的假想曲线,D,图23-1,变式22017泰安图23-2所示是我国早期的指南针司南,它是把天然磁石磨成勺子的形状,放在水平光滑的“地盘”上制成的。东汉学者王充在论衡中记载:“司南之杓,投之于地,其柢指南。”“柢”指的是司南的长柄,下列说法中正确的是()司南能指南北是由于它受到地磁场的作用司南长柄指的是地磁场的北极地磁场的南极在地球地理的南极附近司南长柄一端是磁石的北极A.只有正确B.只有正确C.只有正确D.只有正确,图23-2,答案A解析司南是一个指南针,是个磁体,能指南北是受到了地磁场的作用,正确;司南长柄指南,是磁石的南极,指的是地磁场的北极,正确、错误;地磁场的南极在地理北极附近,错误。故选A。,例22017嘉兴如图23-3是奥斯特实验的示意图,下列有关分析正确的是()A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关,如图23-3,答案B解析通电导线周围磁场方向是由电流方向决定的,故A、D错误;通电导线周围的磁场对小磁针有力的作用,根据作用力和反作用力可知,小磁针对通电导线也有力的作用,故B正确;通电导线周围的磁场与有没有小磁针无关,故C错误。,变式1在如图23-4所示的电路中,根据小磁针静止时的指向可知()A.a端是通电螺线管的N极,c端是电源正极B.b端是通电螺线管的N极,d端是电源正极C.a端是通电螺线管的N极,c端是电源负极D.b端是通电螺线管的N极,d端是电源负极,A,图23-4,变式22017益阳如图23-5所示,在通电螺线管(导线中箭头表示电流方向)附近放置的小磁针(黑端为N极),静止时其指向正确的是(),A,图23-5,例3如图23-6所示为汽车启动原理图,将钥匙插入钥匙孔并旋转,电路接通,汽车上的电动机启动。下列对启动时的分析正确的是()A.电磁铁此时没有磁性B.电磁铁吸引衔铁,触点A、B断开C.电磁铁是利用电流的磁效应制成的D.电磁铁的E端为电磁北极,C,图23-6,变式1城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L即亮起,以警示行人。图23-7中电路符合要求的是(),图23-7,答案B解析A选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路闭合,灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路断路,灯泡不发光,故A不符合题意。B选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路断路,灯泡不发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路闭合,灯泡发光,故B符合题意。C选项图中开关S闭合时,电磁铁有磁性,工作电路也闭合,灯泡发光,S断开时电磁铁无磁性,工作电路断路,灯泡不发光,故C不符合题意。D选项图中开关S无论闭合还是断开时,工作电路均闭合,灯泡始终发光,故D不符合题意。,变式2电梯为居民出入带来很大的便利,出于安全考虑,电梯都设置超载自动报警系统,其工作原理如图23-8甲所示,已知控制电路的电源电压U=6V,保护电阻R1=100,压敏电阻R2的阻值随压力F大小变化的关系图像如图乙所示,电梯底架自重和电磁铁线圈的阻值都忽略不计。,图23-8,(1)当压敏电阻R2受到的压力F增大时,其阻值减小,控制电路中的电流增大,从而使电磁铁的磁性增强。电梯超载时,衔铁被电磁铁吸住,触点K与触点接触,电铃发出警报声。(2)若电梯在20s内将一位重600N的乘客匀速提升15m,求电梯对乘客做功的功率。,B,(3)当电磁铁线圈电流达到20mA时,衔铁刚好被吸住。若该电梯厢内站立总质量为1000kg的乘客时,试通过计算说明电梯是否超载?(g取10N/kg),例4如图23-9所示的四个实验中,能说明电动机工作原理的是(),图23-9,C,例52017江西改编如图23-10所示是将绝缘导线缠绕在指南针上而制成的简易电流计,现将导线的两端接到电源两极,磁针发生偏转,下列关于该装置的说法不正确的是()A.该简易电流计是利用电磁感应现象制成的B.若将电源的两极对调,则磁针会反向偏转C.若断开电路,则磁针回到原来的位置D.若断开电路,则磁针静止时,其S极将指向地理的南极附近,图23-10,A,变式1如图23-11所示是直流电动机的模型,闭合开关后线圈顺时针转动。现要使线圈逆时针转动,下列方法中可行的是()A.只改变电流大小B.只改变电流方向C.对换磁极同时改变电流方向D.换用磁性更强的磁铁,B,图23-11,变式2下列关于电与磁的说法,正确的是(),B,图23-12,例6如图23-13所示,ab是闭合电路中的一部分导体,与灵敏电流计相连,当U形螺线管的绕线中通有如图所示的电流时,ab向右移动,那么()A.螺线管的P端是N极,ab中有电流产生B.螺线管的P端是N极,ab中无电流产生C.螺线管的P端是S极,ab中有电流产生D.螺线管的P端是S极,ab中无电流产生,图23-13,A,例7如图23-14所示,将铜棒ab悬挂于磁铁N、S极之间。闭合开关,当ab做切割磁感线运动时,观察到灵敏电流计的指针发生偏转。利用这一现象所揭示的原理,可制成的设备是()A.电动机B.发电机C.电磁继电器D.电饭煲,图23-14,【点评】此题主要考查对电磁感应现象和对各用电器工作原理的理解和掌握,属基础性题目。熟悉电动机与发电机原理的区别是解题的关键。,B,变式1下列装置中,利用电磁感应现象工作的是(),A,图23-15,变式2同学们做实验的装置如图23-16所示,闭合开关,先将导体ab水平向右移动,导体cd也随之运动起来,则关于以上实验,下列说法中正确的是()A.甲装置运用的原理是电磁感应现象B.甲装置把电能转化为机械能C.乙装置产生的现象在生活中的应用是发电机D.若将导体ab水平向左移动,导体cd的运动方向不变,图23-16,答案A解析闭合电路中的导体ab在磁场中做切割磁感线运动,从而产生了感应电流,这是电磁感应现象,故A正确。在电磁感应现象中,机械能转化为电能,故B错误。乙装置是将电能转化为机械能,在生活中的应用是电动机,故C错误。感应电流的方向与导体的运动方向有关,所以导体ab的运动方向改变,导体ab中的电流方向也随之改变,即导体cd中的电流方向发生了改变;通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向有关,所以导体cd中电流方向的改变,将导致导体cd受力的方向也随之改变,其运动方向也随之改变,故D错误。,【点评】本题设计的巧妙之处在于将电动机与发电机原理图组合在一起,增强对电动机、发电机工作原理的理解。,例8关于电与磁,下列说法正确的是()A.同名磁极相互吸引,异名磁极相互排斥B.电动机工作时,是将机械能转化为电能C.利用电磁感应现象制成发电机D.地磁场的北极就在地理北极附近,C,例92018衡阳下列的四幅图,对应的说法正确的是()A.图甲:通电导线周围存在着磁场,将小磁针移走,该磁场消失B.图乙:闭合开关,通电螺线管右端为N极C.图丙:此实验装置原理与发电机原理相同D.图丁:实验探究的是通电导体在磁场中受到力的作用,图23-17,B,变式在下面四幅图中,图文不相符的是()A.电动机利用图甲所示原理制成B.图乙:通电导体周围有磁场C.图丙:可探究电磁铁磁性强弱的影响因素D.图丁:动圈式话筒利用电流的磁效应工作,D,图23-18,例1在“探究影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中,小明制成简易电磁铁甲、乙,并设计了如图23-19所示的电路。(1)当滑动变阻器的滑片向左移动时,电磁铁甲、乙吸引大头针的个数(选填“增加”或“减少”),说明电流越,电磁铁磁性越强。(2)根据图示的情境可知,(选填“甲”或“乙”)的磁性强,说明电流一定时,电磁铁磁性越强。,图23-19,增加,大,甲,线圈匝数越多,(3)根据安培定则,可判断出乙铁钉的上端是电磁铁的极。(4)电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是。(5)将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁,并巧妙地通过吸引大头针的数量来显示电磁铁磁性的强弱。下面的实验也用这种方法的是。A.认识电压时,我们可以用水压来类比B.用光线来描述光通过的路径C.令敲响的音叉接触水面,看有没有溅起水花,来判断音叉有没有振动D.用斜面、小车探究阻力对物体运动的影响,N,大头针被磁化,同名磁极相互排斥,C,实验延伸(6)把两个电磁铁串联,目的是。(7)(多选)在生产和生活中下面利用电磁铁工作的是。A.电铃B.电磁起重机C.普通电炉子D.磁卡,使通过它们的电流相同,AB,例2如图23-20所示是“探究产生感应电流的条件”的装置,导体ab、开关、灵敏电流计用导线连接,组成电路。,图23-20,(1)实验中,我们通过观察来判断电路中是否有感应电流;通过指针偏转的方向判断。(2)闭合开关,让导体ab在磁场中上下运动,发现灵敏电流计的指针;让导体ab静止,磁体水平向右运动,则灵敏电流计的指针。(均选填“偏转”或“不偏转”)(3)如果想进一步探究“感应电流的大小与导体运动的快慢是否有关”,则应闭合开关,保持其他条件不变,只改变,观察得出结论。,灵敏电流计指针是否偏转,感应电流的方向,偏转,不偏转,灵敏电流计指针偏转的幅度,导体运动的速度,实验延伸(4)这次探究实验中用到的研究方法有法和转换法。(5)下列电器中,应用电磁感应原理制成的是。A.电铃B.电风扇C.动圈式话筒D.动圈式扬声器(6)要使灵敏电流计的指针偏转方向发生改变,可以采取两种方法:方法一:;方法二:。(7)从能量的角度来分析,感应电流的产生过程是能转化为电能。(8)如果把装置中的灵敏电流计换成则可探究磁场对通电导体的作用。,改变导体的运动方向,控制变量,调换蹄形磁体N、S极的位置,C,电源,机械,
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