2019-2020年人教版物理第一轮复习：第九章 电与磁.doc

2019-2020年人教版物理第一轮复习：第九章 电与磁一、复习要点（一）、磁现象：1、磁性：磁铁能吸引铁、钴、镍等物质的性质（吸铁性）2、磁体 定义：具有磁性的物质 分类：永磁体分为 天然磁体、人造磁体定义：磁体上磁性最强的部分叫磁极。（磁体两端最强中间最弱）3、磁极 种类：水平面自由转动的磁体，指南的磁极叫南极（S），指北的磁极叫北极（N） 作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。说明：一个永磁体分成多部分后，每一部分仍存在两个磁极。4、磁化：一些物体在磁体或电流的作用下会获得磁性，这种现象叫做磁化。（二）、磁场：1、定义：磁体周围存在着的物质，它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它所产生的作用来认识它。这里使用的是转换法。通过电流的效应认识电流也运用了这种方法。2、方向规定：在物理学中把小磁针静止时北极所指的方向定为那点的磁场方向。3、磁感线：定义：在磁场中用一些带箭头的曲线，方便、形象地描述磁场，这样的曲线叫磁感线。方向：磁体周围的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体的南极。注意：磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线，不是客观存在的，但磁场是客观存在的。5、磁极受力：在磁场中的某点，北极所受磁力的方向跟该点的磁场方向一致，南极所受磁力的方向跟该点的磁场方向相反。6、地磁场：定义：在地球周围的空间里存在的磁场，磁针指南北是因为受到地磁场的作用。磁极：地磁场的北极在地理的南极附近，地磁场的南极在地理的北极附近。磁偏角：首先由我国宋代的沈括发现。（三）、电生磁1、课本P68的奥斯特实验说明：通电导线的周围存在磁场，且磁场与电流的方向有关。2、电流的磁效应：通电导线的周围存在磁场，磁场与电流的方向有关。这种现象叫做电流的磁效应。3、通电螺线管的磁场：通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关，电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。4、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通电螺线管的N极。（四）、电磁铁1、定义：内部插入铁芯的通电螺线管。2、工作原理：电流的磁效应，通电螺线管插入铁芯后磁场大大增强。3、影响电磁铁磁性强弱的因素：电磁铁磁性的强弱与电流的大小有关，通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强；与螺线管的匝数有关，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。4、优点：磁性有无由通断电来控制，磁极由电流方向来控制，磁性强弱由电流大小、线圈匝数来控制。（五）、电磁继电器、扬声器1、电磁继电器：实质由电磁铁来控制工作电路的一种开关。作用：用低电压弱电流控制高电压强电流，进行远距离操作和自动控制。2、扬声器：扬声器是把电信号转化成声信号的一种装置。（六）电动机1、磁场对通电导体的作用：课本P79的实验表明，通电导体在磁场中要受到力的作用，力的方向跟电流方向、磁感线的方向都有关系，当电流方向或磁感线的方向变得相反时，通电导线受力的方向也变得相反。2、电动机的基本构造：由定子和转子两部分构成。3、电动机的工作原理：根据通电线圈在磁场中受力转动工作的。4、电动机的能量转化：把电能转化成机械能。5、换向器的作用：每当线圈刚转过平衡位置时，自动改变线圈中电流的方向。（七）、磁生电1、电磁感应：由于导体在磁场中运动而产生电流的现象，是一种电磁感应现象，产生的电流叫感应电流。2、产生感应电流条件：闭合电路的一部分导体在磁场中必须做切割磁感线运动。3、影响感应电流方向的因素：与导体做切割磁感线运动的方向和磁感线的方向有关。4、发电机原理：发电机是利用电磁感应的原理制成的。结构：由定子和转子两部分构成。能量转化：把机械能转化成电能。交流电：周期性改变方向的电流叫交变电流，简称交流。频率：在交变电流中，电流每秒内周期性变化的次数叫做频率，我国电网以交变电流供电，频率是50Hz。二、重难点例题分析例1、如图9-1所示，当弹簧下端不挂重物时，弹簧的长度为L0，当弹簧上挂一重物铁块时，弹簧伸长到L1，当S闭合时，接通电路，将螺线管放在铁块的正下方，弹簧的长度将_，当滑动变阻器向右移动时弹簧将_.(填“变长”“变短”或“不变”)图9-1 图9-2解析：当S闭合时，接通电路，螺线管具有磁性，吸引铁块，弹簧的长度将变长。当滑动变阻器向右移动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，整个电路的总电阻变小，而电源电压不变，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，螺线管的磁性增强，对铁块的吸引力更大，弹簧将变长。解答：变长、变长例2、图9-2是王强同学在研究性学习的活动中为某仓库设计的一种防盗报警器，其踏板放在仓库的门口，电铃和灯泡放在值班室内，观察电路可知，这个报警器的工作原理是：有人踩踏时， ；无人踩踏时， 。解析：电磁继电器实质上是一个由电磁铁控制工作电路通断的开关。本题目的是考查考生是否知道电磁继电器的应用。该防盗报警器的工作原理是：有人踩踏板时，控制电路中的上踏板与下面的静触点相连（相当于开关闭合），电磁铁有磁性，把工作电路的衔铁吸下来，于是工作电路中的电铃电路工作，铃响报警无人踩踏板时控制电路中的上踏板与下面的静触点断开（相当于开关断开），电磁铁无磁性，于是弹簧把衔铁拉起来，使工作电路中的灯泡工作，灯亮安全。电磁继电器是自控电路装置中的重要部件，同学们在创新活动中常离不开它。因此弄清它的工作原理、使用方法是十分必要的。解答：有人踩踏板时，铃响灯不亮；无人踩踏板时，灯亮铃不响。例3、在图9-3中画出螺线管B上的绕线，要求通电后使图中的A、B两个螺线管相互排斥。图9-3 图9-4解析：通电后，根据通电螺线管中电流方向，用安培定则可判断出螺线管A的左端为S 极，右端为N 极，由于通电后A、B两螺线管互相排斥，B管左端应为N极，用安培定则确定出B管中正面绕线的电流方向向上，所以第一匝线应从正面绕到背面，再依次画出几匝使电流流向A螺线管。此类题在中考作图题中常常遇到，解答此类题，首先根据磁极间的相互作用规律来确定被绕线的螺线管的极性，然后再根据安培定则确定螺线管的绕线。答案：如图9-4所示。例4、1991年8月新民晚报报道一则消息：“上海的信鸽从内蒙古放飞后，历经20余天，返回上海市区鸽巢。”信鸽这种惊人的远距离辩认方向的本领，实在令人称奇。人们对信鸽有高超的认路本领的原因提出了如下猜想：A信鸽对地形地貌有极强的记忆力B信鸽能发射并接收某各超声波C信鸽能发射并接收某种次声波D信鸽体内有某种磁性物质，它能借助地磁场辨别方向那么信鸽究竟靠什么辨别方向呢？科学家们曾做过这样一个实验：把几百只训练有素的信鸽分成两组，在一组信鸽的翅膀下各缚一块小磁铁，而在另一组信鸽的翅膀下各缚一块大小相同的铜块，然后把它们带到离鸽舍一定距离的地方放飞，结果绝大部分缚铜块的信鸽飞回到鸽舍，而缚着磁铁的信鸽全部飞散了。 科学家的实验支持了上述哪种猜想？（ ）解析：本题主要考查学生对科学论证方法的理解。重点仍是实验设计中的变量控制。这道试题篇幅很长，面对这样长的文字叙述，在紧张的考场上，许多考生感到无从下手。其实冷静仔细地分析一下，将本文缩写、找出关键句子，本文的意思便变成：鸽子从很远的地方飞回鸽舍，缚有小磁铁的信鸽不能飞回来，缚有铜块的信鸽能飞回鸽舍。这就说明，信鸽能飞回鸽舍与磁场有关。分析至此，答案也就显而易见了。答案：D例5、现有一只蓄电池，仍能向外供电，但正、负标志已模糊不清，请你设计出两种方法，判别它的正、负极。解析：本题通过对蓄电池极性的判别考查学生的动手操作能力和对知识的理解程度。本题的答案多种多样。可从电流表、电压表的使用规则出发设计实验操作；也可从安培定则出发，用通电螺线管和小磁针判别。例如，在图9-5中，用蓄电池给螺线管供电，根据螺线管周围小磁针静止时 图9-5 的指向，运用安培定则确定螺线管上的电流方向，即可判别蓄电池的正、负极，左端是负极，右端是正极。 此外，蓄电池的极性还可用奥斯特实验、二极管的单向导电性等来判别。 A12左BPa例6、图9-6是小明研究“影响电磁铁磁性强弱因素”的装置图，它是由电源、滑动变阻器、开关、带铁芯的螺线管和自制的针式刻度板组成。通过观察指针B偏转角度的大小来判断电磁铁磁性的强弱。在指针下方固定一物体A，当用导线a与接线柱2相连，闭合开关后，指针B发生偏转。（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整；（2）指针下方的物体A应由（ ）材料制成； A、铜 B、铁 C、铝 D、塑料（3）当开关闭合后，电磁铁左端应为磁极的 极；（4）实验发现：当滑动变阻器的滑片P向 滑动时（填“左”或“右”），指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；保持滑片P位置不变，当导线a由接线柱 2 改为与接线柱 1 相连，闭合开关后，可发现指针B偏转的角度将会 （填“变大”或“变小”）；经过对电磁铁的研究，可得出结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大， 图9-6电磁铁磁性 ；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越 ，磁性越 。解析：（1）研究电磁铁与电流的关系时， 应保持线圈匝数不变，改变线圈中的电流，因此滑动变阻器应与电磁铁串联，所以滑动变阻器金属杆右端（或左端）与开关左端相连。（2）在给的四种材料中，只有铁能被电磁铁吸引，所以应选B。（3）根据安培定则，电磁铁左端应为磁极的N（北）极。（4）此问为开放题。当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，线圈中的电流变大，电磁铁磁性增强，铁块A受电磁铁的吸引力变大，指针B偏转的角度将会变大；当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，线圈中的电流变小，电磁铁磁性减弱，铁块A受电磁铁的吸引力变小，指针B偏转的角度将会变小。当滑片P位置不变时，电磁铁中电流不变，把导线a由接线柱 2 改为与接线柱 1 相连，线圈的匝数增多，电磁铁磁性增强，对铁块A的吸引里增大，指针B偏转的角度将会 变大。（5）结论是：当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，电磁铁磁性越强；当通过电磁铁的电流一定时，电磁铁线圈的匝数越多（或少），磁性越强（或弱）。解答：滑动变阻器金属杆右端（或左端）与开关左端相连（2分） B N（北） 右（左） 变小（变大） 变大 越强 多（少） 强（弱） 三、综合练习1、扬声器是把_信号转换成_信号的一种装置.它主要由固定的永久磁体、_和_ 构成。通过实验可以发现，当扬声器通电时，线圈受磁体的_带动锥形纸盆向里（或向外）运动并发出声响；改变电流方向，线圈的运动方向_；当通过扬声器的电流方向和大小_ ，线圈就带动纸盆来回振动，扬声器就能发出_。2、如图9-7是一种环保型手电筒，这种手电筒不用化学电池作为电源。使用时只要将它来回摇晃，就能发光，并且来回摇晃得越快， 图9-7手电筒发光越强。这种手电筒所产生的电能是根据_现象获得的，其能量转化是_能转化成电能。3、关于磁场，下列说法中错误的是 A.磁体的周围空间存在着磁场 B.磁体间的相互作用是通过磁场而发生的C. 磁场的方向就是小磁针的受力方向 D.磁场中的不同位置，一般说磁场方向不同 4、如图9-8所示的三个钢块，正确的判断是（ ）A都是磁体 B只有两个磁体C可能都是磁体，也可能只有两个磁体 图9-8D都不是磁体 5、条形磁铁周围存在着磁场，在图9-9中能正确表示所在点磁感线方向的小磁针是A. 小磁针A、B； B. 小磁针B、C； C. 小磁针C、D；D. 小磁针D、A AB衔铁电磁铁绿红电源电源 图9-11图9-9 图9-106、对图9-10所示情况，以下说法正确的是（ ） A、当开关S闭合后螺线管下端是N极 B、当开关S闭合时，小磁针将逆时针转动，静止后S极向上C、当开关S闭合时，小磁针将顺时针转动，静止后N极向上D、当开关S闭合后滑动变阻器滑片向右移动，电磁铁磁性将减弱7、（09潜江）如图9-11所示是一个水位自动报警器的原理图。水位没有到达金属块A时，绿灯亮；水位到达金属块A时，红灯亮。下列关于它的工作原理的讨论中，正确的是（）A容器中的水不能导电 B电磁铁有无磁性与水位有关C红、绿灯是并联的 D衔铁是永磁体8、在图9-12中，a表示垂直于纸面的一根导体的横截面，导体是闭合电路中的一部分，它在磁场中按如图所示的方向运动，其中不产生感应电流的是（ ）图9-129、（09福建惠安）如图9-13所示的四幅图中，用来研究通电直导线的周围存在磁场的实验装置是: ( )A B C D 图9-1310、法国科学家阿尔贝费尔和德国科学家彼得格林贝格尔由于发现了巨磁电阻 (GMR)效应，荣获了xx年诺贝尔物理学奖。如图9-14是研究巨磁电阻特性的原理示意图。实验发现，当闭合S1、S2后使滑片P向左滑动过程中，指示灯明显变亮，则下列说法正确的是（） A电磁铁右端为N极 B滑片P向左滑动过程中电磁铁的磁性减弱 C巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显增大 D巨磁电阻的阻值随磁场的增强而明显减小 图9-1411、图9-15标出的通电螺线管的极性哪一个是正确的？ NSNSNSNSA B C D图9-1512、某同学自制了一个电磁铁，用来做如图9-16所示的实验，当他闭合开关后，发现挂有铁块的弹簧被拉长了。当他将滑动变阻器的滑片向右滑动时，关于他看到的现象，下面的说法中正确的是（ ）A.弹簧被拉得更长，电流表的示数增大 B.弹簧被拉得更长，电流表的示数减小C.弹簧缩短，电流表的示数增大 D.弹簧缩短，电流表的示数减小 电源图9-16 图9-17 图9-1813、如图9-17所示，请分别标出通电螺旋管和小磁针的N、S极。14、如图9-18所示，请根据通电螺线管的磁感线方向，在图上标出螺线管的N、S极，并标出电源的“”、“”极。15、图9-19是未画出绕线的通电螺线管，螺线管旁边有一个小磁针，其稳定指向如图所示，请画出螺线管的绕线方法。NABAB图9-19 图9-20 图9-2116、根据图9-20中小磁针的N、S极指向，标出通电螺线管电源的正、负极。17、请按要求将图9-21中的电磁铁连入你设计的电路中（在方框内完成）。要求：A、电路能改变电磁铁磁性的强弱；B、电路接通后能使小磁针静止在图示位置。18、在研究电磁铁的磁性强弱跟什么因素有关时，小华和小明从实验室选取了匝数分别为50匝和100匝的外形相同的电磁铁，并先后将这两个电磁铁接入电路中，如图9-22所示。 图9-22闭合开关S后用电磁铁吸引大头针，并移动滑动变阻器的滑片P重复了多次实验，记录如下： 线圈匝数50100实验次数123456电流表示数A1.01.31.61.01.32.0吸引大头针的最多数目枚5810101625（1）实验中他们是通过电磁铁 _来判定其磁性强弱的。（2）分析第1、2、3次的实验记录，可得出结论: 。（3）分析第1、4次和2、5次的实验记录，可得出结论: 。 19、（09年江苏省）某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：猜想1：磁极呈横向分布（例如图9-23甲，左侧为N极，右侧为S极）猜想2：磁极呈轴向分布（例如图9-23乙，上面为N极，下面为S极）猜想3：磁极呈上中下分布（例如图9-23丙，上下面为N极，中部为S极）图9-23（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的你认为他们判断的依据是 。（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图9-23丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止这说明猜想 是错误的（3）请设计一个简单实验，验证剩下的一个猜想是否正确，简述你的实验方案。主要器材： ；简要做法： ；如何判断： 。电与磁参考答案1、电，声，线圈，锥形纸盆，吸引，改变，连续变化时，连续的声音2、电磁感应 机械3、C 4、C 5、D 6、 C 7、1 17A为负极 B为正极 1、（1）吸引大头针的最多数目 （2）线圈匝数一定时，电流越大，电磁铁的磁性越强。（3）电流一定时，线圈匝数越多，电磁铁的磁性越强。19、(1)一个磁体只可能有两个磁极 (2)1 (3)小磁针 将小磁针置于磁环周围不同处，多次观察小磁针稳定后两极的指向情况，从而判断出磁环磁极的位置