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第二篇物质科学(一),第24课时电和磁,(学用P117页),一、磁场考点1知道磁性的概念a1具有吸引铁、钴、镍等物质的性质称为_。2具有磁性的物体叫_。考点2描述磁体周围存在着磁场a1磁体周围存在磁场，磁场是一种看不见，而又摸不着的_。2基本性质：它对放入其中的磁体产生_。磁体间的相互作用就是通过_发生的。3方向：磁场具有_。将一个小磁针放入磁场中任何一点，小磁针_所指的方向就是该点磁场的方向。,磁性,磁体,特殊物质,磁力的作用,磁场,方向性,北极,考点3能根据磁感线识别磁体的极性a1磁体中各部分磁性强弱不同，两端磁性最强称为磁极。磁极分为_极和_极。2磁极相互作用的规律：同名磁极_，异名磁极_。3条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线：在磁铁外部，_。4磁感线的_表示磁场的强弱，磁感线的切线方向表示磁场的方向。注意：磁场是一种实际存在的物质，而磁感线是人为假想的，_。,N,S,互相排斥,互相吸引,磁感线从N极出来，进入S极,疏密,实际并不存在,考点4绘制条形磁体、蹄形磁体周围的磁感线b,(学用P118)1(2014宁波)如图是研究磁体周围磁场时的铁屑分布情况。实验时，a、b、c三个位置所对应的磁极可能是()A.N、N、NB.N、S、SC.N、N、SD.S、N、S,B,2(2014杭州)如图所示，甲乙两小磁针在一根磁铁附近，下列判断正确的是()A甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端是N极B甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端也是N极C甲小磁针左端是S极，乙小磁针左端也是S极D甲小磁针左端是N极，乙小磁针左端是S极,B,3(金华中考)如图所示，在水平地面上的磁体上方，有挂在弹簧测力计上的小磁体。小辉提着弹簧测力计向右缓慢移动，挂在弹簧测力计上的小磁体下端，沿图示水平路线从A缓慢移到B。则下列选项中能反映弹簧测力计示数F随位置变化的是(),C,【解析】条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱，且同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，当挂着的磁体向右移动时，相互吸引力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互排斥力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从A端到B端是逐渐变小的。,考点5绘制通电直导线周围的磁感线b描述通电直导线周围存在着磁场及磁场的分布规律a1.奥斯特实验_表明电流周围存在磁场。,奥斯特实验,2.通电直导线周围的磁场是以导线上各点为中心的同心圆。越靠近导线，磁感线越_。磁场方向随着_的改变而改变。,密集,电流方向,考点6绘制通电螺线管周围的磁感线b描述通电螺线管周围存在着磁场及磁场的分布规律a通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场相似。其两端的极性跟_有关，电流方向与磁极间的关系可由_来判断。,电流方向,安培定则,考点7概述电磁铁的特点及作用b1定义：内部带_的通电螺线管。2原理：当在通电螺线管内部插入铁芯后，铁芯被通电螺线管的磁场_。磁化后的铁芯也变成了一个磁体，这样由于两个磁场互相叠加，从而使螺线管的磁性大大增强。,铁芯,磁化,3优点：磁性有无由_来控制，磁极方向由_来控制，磁性强弱由_、_、_来控制。4应用：电话、电磁继电器等。考点8知道通电导体在磁场中受力方向与磁场方向、电流方向有关a通电导体在磁场中受到力的作用，受力的方向跟_和_有关。如果这两者其中之一的方向改变，则力的方向_，如果这两者的方向同时改变，则力的方向_。,通断电,电流方向,电流大小,线圈匝数,线圈形状,磁场,方向,电流方向,改变,不变,4(2013丽水、衢州)如图为探究通电直导线周围磁场分布的实验。实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下去的操作是_轻敲有机玻璃板_，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁屑在磁场力作用下动起来，说明力能_。为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向，可用_代替铁屑进行实验。,改变物体的运动状态,小磁针,【解析】在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，为了减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，需轻敲有机玻璃板，使铁屑在磁场力作用下动起来，说明力能改变物体的运动状态；由于放在磁场的小磁针会由于磁力作用而运动，因此为了进一步探究通电直导线周围磁场的方向，可用小磁针代替铁屑进行实验。,5(2014安徽)如图所示，把小磁针放在桌面上，将一根直导线平行架在静止的小磁针上方，当导线中有电流通过时，小磁针就会发生偏转。请运用场的观点解释小磁针发生偏转的原因：_。【解析】放在磁场中的磁体会受到力的作用，当小磁针发生偏转时，说明磁针处在磁场中，即说明通电导体周围存在着磁场。,通电导体周围产生,磁场，小磁针在磁场力作用下偏转,6(义乌中考)如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变小。则下列分析正确的是()A电磁铁的上端为S极B电源左端为“”极C抽去铁芯，弹簧测力计示数增大D断开开关，弹簧测力计示数为零【解析】首先判断出抽去铁芯后，电磁铁磁性强弱的变化，再根据磁体间的相互作用规律，可以确定弹簧测力计示数的变化。判断C符合题意。,C,(学用P119页)二、电磁感应现象考点9描述电磁感应现象a1_在磁场中做_磁感线的运动时，导体中就会产生电流，这种现象称为电磁感应现象。2如果电路没闭合，则没有_，仅有_。,闭合电路的一部分导体,切割,感应电流,感应电压,考点10说明产生感应电流的条件b1电路必须是_。2导体必须做_的运动。考点11知道感应电流的方向跟磁场方向和导体运动方向有关a_和_。,闭合,切割磁感线,感应电流的方向与导体运动的方向,磁场方向有关,7(2013温州)信用卡刷卡时，其表面的小磁体经过刷卡机的缝隙，线圈中会产生电流。此过程主要涉及的知识是()A电磁感应B磁极间的相互作用C通电导线周围存在磁场D通电导线在磁场中受力运动,A,8(2014台州)如图为我国新型反潜巡逻机。机尾的“棍子”叫做磁异探测器，它能将潜艇经过海域引起的磁场强弱变化转化为强弱变化的电流，从而发现潜艇的存在。下图能解释磁异探测器工作原理的是(),A,9(2014嘉兴、舟山)下图所示的四个实验中，能确定钢棒具有磁性的是()ABCD,D,三、电磁知识在技术中的应用考点12举例说出电磁知识在技术中的应用a1发电机是利用_制成的。能量转化：_。2电动机是利用_的原理制成的。能量转化：_。3电磁起重机、电磁继电器及磁悬浮列车都是根据电磁铁的原理制成的。4磁带、磁卡等是利用磁性材料的磁化来记录信息的产品。,电磁感应原理,机械能转化为电能,通电导体在磁场中受力,电能转化为机械能,考点13列举在自然界或生命活动中的电现象a1自然界有一些发电的动物，如电鳗。2人体电流：人在肌肉运动及神经传导信息至大脑时会产生极微弱的电流。人体内的心脏在每一次周期性的跳动中，心脏内某些部位间的电压发生有规律的变化。这种生物电通过心脏周围的导电组织和体液，反应到身体各部位，使身体各部位间电压随心脏的跳动发生有规律的变化。大脑皮层中神经元的生物电活动表现为大脑皮层具有规律性的电压改变。3静电：冬天脱毛衣时有时会有火花，这是毛衣与皮肤摩擦产生了_。人体静电的电压最大可达2万伏左右，但由于电流小，没有危险。,静电,考点14根据具体要求绘制简单的电磁控制电路b电磁继电器是用电磁铁控制的自动开关，使用电磁继电器可以用低电压、弱电流控制高电压、强电流。,10(2013宁波)发电机是把机械能转化为电能的装置。下列能作为发电机设计原理的装置是(),B,(学用P120页)11(2014金华、义乌)小明设计了一个道路限载报警器(图甲)，R0是变阻器，R是压敏电阻。R的电阻大小随压力大小变化关系如图乙。当超载车辆通过压敏电阻时，限载报警器就会报警。(1)调试好电路，闭合开关S1和S2，当超载车辆通过时，限载报警器会_(填“灯亮”或“铃响”)。,铃响,(2)交通主干道的抗压能力一般比村道路要强得多。若把村道路限载报警器应用到主干道，就要适当调高报警的限载重量，下列操作可行的是_(填编号)。A把变阻器R0的滑片适当左移B把电源1的电压适当增大C把弹簧AB的A端适当左移D把电磁铁C适当右移,AC,12(2013杭州)如图是某种拍摄机动车闯红灯装置的工作原理示意图。当红灯亮时，控制电路中的自动开关才接通，此时当汽车(相当于一个大铁块)通过停止线附近区域的埋地感应线圈时，感应线圈磁场就发生很大变化，使埋地感应电源产生足够大的感应电压。摄像系统在电路接通时可自动拍摄违规车辆。,(1)电磁继电器工作时，它把电能转化成热能和_。(2)当绿灯亮时，摄像系统能否工作？_；理由是：_。(3)埋地感应电源正负极变化是否影响摄像系统工作？_。【解析】考查对各种形式的能量的理解、对电磁继电器的理解。电磁铁吸引衔铁，导致衔铁运动获得机械能，正负极变化会导致电磁铁磁极变化，但不论是N极还是S极，都能吸引上方衔铁。,机械能,不能,电磁铁与自动开关串联，一旦绿灯亮，自动开关断开，电磁铁中将不会有电流，摄像系统不工作,不影响,高频点1磁场的基本性质例1(2013襄阳)如图所示，重为G的小铁块在水平方向力F的作用下，沿条形磁铁的表面从N极滑到S极，在此过程中小铁块对磁铁的压力大小变化情况是_。【答案】先减小后增大【解析】小铁块在左端时，受到N极的引力较大，铁块对磁铁的压力较大；越靠近中间，磁性减弱，磁铁对铁块的作用减小，铁块对磁铁的压力减小；靠近S极，磁性增强，引力增大，铁块对磁铁的压力增大。,1如图所示，将挂着磁体的弹簧秤在水平放置的条形磁铁上自左向右逐渐移动时，弹簧秤的示数将()A一直变大B一直变小C先变大后变小D先变小后变大【解析】当挂着的磁体向右移动时，相互排斥力逐渐减小，而过了大磁体中点后，相互吸引力逐渐增大，故可以得出弹簧测力计的示数从左端到右端是逐渐变大的。,A,高频点2通电螺线管磁性的变化例2(2014株洲)如图可以说明巨磁电阻的特性。闭合开关S1、S2并使滑片P向左移动，观察到指示灯变亮，那么()A电磁铁左端为S极B巨磁电阻两端的电压变大C巨磁电阻随磁场增强而变大D巨磁电阻随磁场增强而变小,【答案】D【解析】先分析滑片向左移动时，变阻器的阻值是变大了还是变小了，然后根据欧姆定律得出电流大小变化情况，从而判断出电磁铁的磁场强弱变化情况。滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，由欧姆定律可知，线圈中的电流增大，则电磁铁的磁场增强。而另一电路指示灯变亮，则说明巨磁电阻变小，故巨磁电阻随磁场增强而变小，故选D。,2(2013泸州)如图所示是简易压力传感器的原理图，弹簧甲连接在A、B两绝缘板之间，B板固定，滑动变阻器R的滑片P与A板相连，并可随A板一起运动。弹簧乙下端挂有一永磁体，永磁体正下方有一电磁铁，E为电源，R0为定值电阻。开关S闭合，电路接通后，电压表示数为U1，弹簧乙的总长度为l1；当用力F向下压弹簧甲后，电压表示数为U2，弹簧乙的总长度为l2，则U1_U2，l1_l2(以上两空选填“”、“”或“”)。,【解析】开关S闭合，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端电压，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，因此电路中电流最大，电压表示数最小；根据右手螺旋定则可知，螺线管的下方为N极，上方为S极；当用力F向下压弹簧甲后，滑动变阻器接入电路的电阻变大，因此电压表示数变大，故U1U2，电路中电流变小，因此螺线管的磁性减弱，磁体N极与螺线管的S极相互吸引的力减小，弹簧乙伸长的长度变小，即l1l2。,(学用P121页)高频点3电磁感应现象例3(2014威海)POS刷卡机的广泛应用给人们的生活带来了便利。POS机的刷卡位置有一个绕有线圈的小铁环制成的检测头(如图所示)。在使用时，将带有磁条的信用卡在POS机指定位置刷一下，检测头的线圈中就会产生变化的电流，POS机便可读出磁条上的信息。下图中能反映POS刷卡机读出信息原理的是(),【答案】C【解析】闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这种现象是电磁感应现象，POS刷卡机读出信息原理就是电磁感应现象；在选项中找出探究电磁感应的对应图即可。A如图反映电流周围存在着磁场。B.如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动。C.如图电路中没有电源，当闭合开关，闭合电路的一部分导体在磁场中进行切割磁感线运动时，导体中有感应电流产生，这是电磁感应现象。D.如图电路中有电源，是通电导体在磁场中受力运动。,3(2013雅安)同学们做实验的装置如图所示，闭合开关，先将导体ab水平用力向右移动，导体cd也随之运动起来。则在以上的实验中下列说法正确的是()A实验装置中的甲装置运用的原理是电磁感应现象B实验装置中的甲装置把电能转化为机械能C实验装置中的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水平用力向左移动，导体cd的运动方向不变,A,【解析】A.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，这是一种电磁感应现象。故A正确；B.在电磁感应现象中，是将机械能转化为电能，故B错误；C.导体ab产生的感应电流通过位于磁场中的导体cd时，cd在磁场中受力而运动起来，体现了通电导体在磁场中受力的理论，利用该理论制成了电动机，故C错误；D.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，ab中的电流方向也改变，即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cd中电流方向的改变，导致了cd受力的方向也改变，故运动方向发生了改变。故D错误。,【提醒】本题把能量转化和电磁学知识联系起来。例4(义乌中考)如图所示，质量、形状相同的铝线框A和塑料线框B从同一高度自由下落并经过某一磁场区域(“”代表磁感线垂直于纸面向里)。若不计空气阻力，两线框落地时具有的动能分别为EA和EB，则EA和EB大小关系是_。,【答案】EAEB【解析】金属框由静止自由下落到地面的过程中，金属框通过磁场会产生感应电流，有一部分能量转化为电能，所以在此过程中金属框的重力势能转化为动能和电能；塑料框由静止自由下落到地面的过程中，塑料框通过磁场不会产生感应电流，所以重力势能全部转化为动能；又因为金属框和塑料框质量相等，在最高点时，重力势能相等，所以EAEB。,【提醒】本题考查了电动机和发电机的工作原理以及灯泡的亮度与实际功率的关系，熟练掌握基础是解题关键。例5(2014哈尔滨)小明以塑料为连接轴将两个玩具电机的转轴连接起来，并连接如图所示的电路，开关S闭合后，灯泡发光，下列说法不正确的是()A甲、乙电机转动B甲电机相当于发电机C乙电机相当于电动机D将电源正负极对调，灯泡亮度发生改变,【答案】D【解析】A.闭合开关，乙电机转动，乙带动甲电机转动；B.开关S闭合后，灯泡发光，说明电路中有电流，由甲电机提供，甲电机相当于发电机；C.闭合开关，乙电机转动，乙电机相当于电动机；D.将电源正负极对调，甲乙电机的转速不变，甲电机产生的感应电流大小不变，灯泡的实际功率不变，亮度不变。,例6(2014威海)物理学中常用磁感线来形象地描述磁场，用磁感应强度(用字母B表示)来描述磁场的强弱，它的国际单位是特斯拉(符号是T)，磁感应强度B越大表明磁场越强；B0表明没有磁场。有一种电阻，它的大小随磁场强弱的变化而变化，这种电阻叫做磁敏电阻，图1所示是某磁敏电阻R的阻值随磁感应强度B变化的图像。为了研究某磁敏电阻R的性质，小刚设计了如图2所示的电路进行实验，请解答下列问题：,(1)当S1断开，S2闭合时，电压表的示数为3V，则此时电流表的示数为_A。(2)只闭合S1，通电螺线管的左端为_极；闭合S1和S2，移动两个滑动变阻器的滑片，当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，由图像可得，此时该磁敏电阻所在位置的磁感应强度为_T。(3)实验中小刚将甲电路中电源的正负极对调，发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的_无关。(4)实验中小刚通过改变滑动变阻器连入电路中的阻值来改变磁敏电阻所在位置的磁感应强度，请你再提供一种改变磁感应强度的方法_。【答案】(1)0.03(2)S0.3(3)方向(4)改变线圈的匝数,【解析】(1)由图像知，当R周围没有磁场时，R100，根据欧姆定律得，电流表的示数为(2)闭合开关S1时，螺线管产生磁性，由安培定则知：左端为S极；当电流表示数为0.04A时，电压表的示数为6V，磁敏电阻的阻值为由图像知，此时的磁感应强度为0.3T；(3)小刚将甲电路中电源的正负极对调，螺线管的磁极发生变化；发现乙电路中电压表和电流表的示数不变，也就是磁敏电阻的阻值不变。这表明：该磁敏电阻的阻值与磁场的方向无关；(4)通电螺线管磁性的强弱与电流大小和线圈匝数有关。改变线圈的匝数能改变磁感应强度。,(学用P122页)1(2014福州)在探究“怎样产生感应电流”的实验中，蹄形磁体水平放置，如图。闭合开关，要使灵敏电流计的指针发生偏转，导体ab应()A竖直向上运动B水平向右运动C保持静止不动D竖直向下运动,B,第1题图,2(2014温州)为了判断一根铁棒是否具有磁性，小明进行如下四个实验，根据实验现象不能确定该铁棒具有磁性的是(),B,3(2013扬州)下图是课本中的几个实验，演示磁场对通电导体有力作用的是(),A,4(2014黄冈)在一次实验中，小宇连接了如图所示的电路，电磁铁的B端有一个小磁针，闭合开关后，下列说法正确的是()A电磁铁的A端为N极B小磁针静止时，S极水平指向左C当滑动变阻器的滑片P向左端移动，电磁铁磁性增强D利用这一现象所揭示的原理可制成的设备是发电机【解析】A.电流从右端流入，左端流出，故据安培定则可知，此时电磁铁的A端是N极，B端是S极；B.据磁极间的作用规律可知，小磁针静止时，左端是N极，右端是S极；C.滑动变阻器的滑片P向左端移动，电阻变大，电流变小，故电磁铁的磁性变弱；D.该实验表明了电能生磁，此现象与发电机无关。,A,第4题图,5(2013株洲)如图，电源电压恒定，R1为磁敏电阻，磁敏电阻的阻值随所处磁场的强弱变化而变化，实验测得其变化关系如甲图所示，其中B表示磁场的强弱，单位为特斯拉(T)。则在乙图中当R1所处的磁场逐渐减弱时()AR1的阻值变大B电压表的示数变小C电流表的示数变小D电流表的示数变大,D,第5题图,【解析】根据图甲可知，R1的电阻随磁场的增强而变大；所以当R1所处的磁场逐渐减弱时，由甲图可知，R1的阻值变小，故A错误；因为电源电压不变，而电压表测量电源电压，故电压表示数不变，故B错误；因为电源电压不变，R1的阻值变小，由IU/R可知，通过R1的电流变大，即电流表的示数变大，故D正确。,6(2013丽水)如图甲所示的是一手压电筒，按压手柄，塑料齿轮带动线圈内磁性飞轮高速旋转，使灯泡发光。图乙四个实验中与手压电筒产生电流的工作原理相同的是()【解析】图中C选项的导体ab在磁场中做切割磁感线运动时，电路中产生了感应电流(可以从电流表指针发生偏转来体现)，这是电磁感应现象，与手压电筒的制成原理相符合，故C正确。,C,第6题图,7(2013嘉兴、舟山)科学研究需要“大胆猜测、小心求证”。下面是对“感应电流的大小跟哪些因素有关？”所作的猜测与求证。猜测1：可能与导线切割磁感线的速度有关猜测2：可能与导线切割磁感线的方向有关猜测3：可能与切割磁感线的导线条数有关,第7题图,(1)为了验证以上猜测，某同学先后用图甲和图乙的装置进行实验。你认为他的实验是为了验证上述哪个猜测？_(2)要利用图甲的装置来验证猜测1，在进行对照实验时，其操作上的区别是_。【解析】(1)根据图甲和图乙可知，线圈的匝数不同，因此探究感应电流的大小与切割磁感线的导线条数有关；(2)猜测1是感应电流的大小可能与导线切割磁感线的速度有关，要利用图甲探究猜测1，需改变磁铁运动的速度。,猜测3,磁铁运动的速度不同,(学用P123页)8(嘉兴中考)如图为通电螺线管磁场强弱演示仪的示意图。(1)当指针指示的数值增大时，表示通电螺线管的磁性增强，则螺线管A端为_极。(2)为了验证通电螺线管的磁性与线圈匝数有关，应将开关S从a点换到b点，并调节变阻器的滑片向_滑动，使电流表的示数不变。,第8题图,S,下,【解析】(1)据图能看出，此时的指针应向左偏，故该通电螺线管应排斥小磁片，据同名磁极相互排斥可知，该螺线管的左端是S极，右端是N极，故A端是S极；(2)当将开关S从a点换到b点时，由于接入电路的螺线管变长，即电阻变大，所以电路中的电流变小；而在该题中要求电路中的电流与原来相比是不变的，所以需向下移动滑片才能实现上述目的。,9(2014东营)学校教学楼里安装的应急照明灯，内部结构如图所示。分电器的作用是把220V的交流高压转化为12V的直流低电压，并且分两路输出。220V的供电线路有电和停电时蓄电池、灯泡的工作状态分别是_。【解析】在220V照明电源正常情况下，应急照明灯通过充电器给蓄电池充电，此时，电磁铁吸引衔铁，将灯泡与蓄电池所在电路形成开路，灯泡不发光；当照明电源突然停电时，电磁铁没有磁性，衔铁在弹簧的作用下向上抬起，使灯泡和蓄电池所在的电路形成通路，灯泡发光，从而实现自动应急照明。,开路和通路,第9题图,
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