資源簡介 專題24 電和磁【思維導圖】【知識點回顧】一、磁場1.具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為________。2.具有磁性的物體叫________。1.磁體周圍存在磁場,磁場是一種看不見,而又摸不著的________。2.基本性質:它對放入其中的磁體產生________。磁體間的相互作用就是通過________發生的。3.方向:磁場具有________。將一個小磁針放入磁場中任何一點,小磁針________所指的方向就是該點磁場的方向。1.磁體中各部分磁性強弱不同,兩端磁性最強稱為磁極。磁極分為________極和________極。2.磁極相互作用的規律:同名磁極________,異名磁極________。3.條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線:在磁鐵外部,________。4.磁感線的________表示磁場的強弱,磁感線的切線方向表示磁場的方向。注意:磁場是一種實際存在的物質,而磁感線是人為________的,實際并不存在。考點5 繪制通電直導線周圍的磁感線 描述通電直導線周圍存在著磁場及磁場的分布規律 1.奧斯特實驗________表明電流周圍存在磁場。2.通電直導線周圍的磁場是以導線上各點為中心的同心圓。越靠近導線,磁感線越________。磁場方向隨著________的改變而改變。考點6 繪制通電螺線管周圍的磁感線 描述通電螺線管周圍存在著磁場及磁場的分布規律 通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場相似。其兩端的極性跟________有關,電流方向與磁極間的關系可由________來判斷。考點7 知道通電導體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關 通電導體在磁場中受到力的作用,受力的方向跟____________和____________有關。如果這兩者其中之一的方向改變,則力的方向____________,如果這兩者的方向同時改變,則力的方向____________。1.定義:內部帶________的通電螺線管。2.原理:當在通電螺線管內部插入鐵芯后,鐵芯被通電螺線管的磁場________。磁化后的鐵芯也變成了一個磁體,這樣由于兩個磁場互相疊加,從而使螺線管的磁性大大增強。3.優點:磁性有無由________來控制,磁極方向由________來控制,磁性強弱由________、________來控制。4.應用:電話、電磁繼電器等。二、電磁感應現象1.閉合電路的________導體在磁場中做________磁感線的運動時,導體中就會產生電流,這種現象稱為電磁感應現象。2.如果電路沒閉合,則沒有________,僅有________。1.電路必須是________的。2.導體必須做________的運動。考點11 知道感應電流的方向跟磁場方向和導體運動方向有關 感應電流的方向與________和________有關。三、電磁知識在技術中的應用1.發電機是利用________制成的。能量轉化:________。2.電動機是利用________的原理制成的。能量轉化:____________。3.電磁起重機、電磁繼電器及磁懸浮列車都是根據電磁鐵的原理制成的。4.磁帶、磁卡等是利用磁性材料的磁化來記錄信息的產品。1.自然界有一些發電的動物,如電鰻。2.人體電流:人在肌肉運動及神經傳導信息至大腦時會產生極微弱的電流。人體內的心臟在每一次周期性的跳動中,心臟內某些部位間的電壓發生有規律的變化。這種生物電通過心臟周圍的導電組織和體液,反映到身體各部位,使身體各部位間電壓隨心臟的跳動發生有規律的變化。大腦皮層中神經元的生物電活動表現為大腦皮層具有規律性的電壓改變。3.靜電:冬天脫毛衣時有時會有火花,這是毛衣與皮膚摩擦產生了________。人體靜電的電壓最大可達2萬伏左右,但由于電流小,沒有危險。電磁繼電器是用電磁鐵控制的自動開關,使用電磁繼電器可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流。考點1 1.磁性 2.磁體考點2 1.特殊物質 2.磁力的作用 磁場 3.方向性 北極考點3 1.N S 2.互相排斥 互相吸引 3.磁感線從N極出來,進入S極 4.疏密 假想考點5 1.奧斯特實驗 2.密集 電流方向考點6 電流方向 安培定則考點7 磁場方向 電流方向 改變 不變考點8 1.鐵芯 2.磁化 3.通斷電 電流方向 電流大小 線圈匝數考點9 1.一部分 切割 2.感應電流 感應電壓考點10 1.閉合 2.切割磁感線考點11 導體運動的方向 磁場方向考點12 1.電磁感應原理 機械能轉化為電能2.通電導體在磁場中受力 電能轉化為機械能考點13 3.靜電【例題精析】例1.(2021 杭州)如圖所示,閉合電磁鐵開關S,條形磁鐵靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是( )A.條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力B.條形磁鐵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,條形磁鐵受到的摩擦力不變D.若只改變電源的正負極,條形磁鐵受到的摩擦力變大【解答】解:A、由安培定則得,右手握住螺線管,四指指向電流的方向,大拇指指向電磁鐵右端為N極,左側為S極,同名磁極相互排斥,所以條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力,故A正確;B、條形磁鐵處于靜止狀態,水平方向上受到平衡力的作用,水平向左的排斥力和桌面對條形磁鐵的水平向右的摩擦力為一對平衡力,故B錯誤;C、將滑動變阻器的滑片向右移動,滑動變阻器接入電路的電阻變大,根據歐姆定律可知,電路中的電流變小,電磁鐵的磁性變弱,排斥力變小,摩擦力和排斥力是一對平衡力,大小相等,所以摩擦力變小,故C錯誤;D、若只改變電源的正負極,電流的方向改變,大小不變,則電磁鐵的磁性不變,條形磁體受到電磁鐵的吸引力大小等于原來的排斥力大小,此時吸引力與摩擦力是一對平衡力,大小相等,則摩擦力不變,故D錯誤。故選:A。例2.(2021 湖州)如圖是動圈式話筒的部分結構。聲波使振膜左右振動,連接在振膜上的線圈也隨之一起振動,切割永磁體的磁感線產生電流,此過程中( )A.利用了電磁感應原理B.利用了通電導體在磁場中受力的原理C.利用了電流的磁效應D.產生了直流電【解答】解:聲波使振膜左右振動,連接在振膜上的線圈也隨之一起振動,線圈做切割永磁體的磁感線運動,會產生電流,這是電磁感應現象;線圈來回振動時,切割磁感線的方向會發生變化,產生的感應電流的方向也會發生改變,產生的是交流電;故BCD錯誤,A正確。故選:A。例3.(2021 麗水)麗水處州府城一角的磨盤特別受小孩青睞。當人推著磨盤轉動時,磨盤上豎著的“麗水”兩字和其周圍墻壁上的燈同時亮起(如圖)。下列四幅圖中能反映其工作原理的是( )A. B.C. D.【解答】解:當人推著磨盤轉動時,磨盤上豎著的“麗水”兩字和其周圍墻壁上的燈同時亮起,能產生電,所以其工作原理是電磁感應現象;A、該裝置是奧斯特實驗,說明通電導線周圍存在著磁場,不能反映題中“磨盤”的工作原理,故A不符合題意;B、該裝置沒有電源,金屬棒在磁場中做切割磁感線運動,電路中就會產生電流,這是電磁感應現象,能反映題中“磨盤”的工作原理,故B符合題意;C、該裝置是電磁鐵,即說明了電流具有磁效應,不能反映題中“磨盤”的工作原理,故C不符合題意;D、該裝置是電動機原理實驗,即說明通電導線在磁場中受力的作用,不能反映題中“磨盤”的工作原理,故D不符合題意。故選:B。例4.(2021 金華)甲、乙為不同條形磁鐵的兩個磁極,弧線是部分未標方向的磁感線,如圖所示。根據圖中小磁針靜止時的指向判斷甲、乙的磁極,下列描述正確的是( )A.甲、乙都是N極 B.甲、乙都是S極C.甲是N極,乙是S極 D.甲是S極,乙是N極【解答】解:由磁感線分布可知兩磁極相互排斥,兩磁極為同名磁極,小磁針靜止時N極指向乙磁極,根據磁極間相互作用規律可知乙磁極為S極,故兩磁極均為S極。故選:B。例5.(2020 杭州)有外形相同的兩根鋼條M、N,按圖甲、圖乙兩種方式接觸時,它們之間都有較大吸引力。則下列推斷正確的是( )A.M無磁性、N無磁性 B.M無磁性、N有磁性C.M有磁性、N無磁性 D.M有磁性、N有磁性【解答】解:由題意可知,圖甲、圖乙兩種方式接觸時,它們之間都有較大吸引力,因磁體的兩端磁性最強,中間最弱,幾乎沒有磁性,所以,在圖甲中,鋼條M的中間位置幾乎沒有磁性,N卻能吸引M,說明鋼條N具有磁性;同理,由圖乙可知,鋼條M也具有磁性,由選項可知,只有D正確。故選:D。例6.(2021 嘉興)電動機在現代生產、生活中有廣泛的應用。(1)如圖所示是電動機原理圖,將通電線圈abcd置于磁場中,線圈的ab、cd邊受到 力的作用 ,使線圈轉動起來。(2)某電動車是利用電動機來驅動車輪轉動的,遇到障礙時,只要按下倒車開關就能改變線圈中 電流的方向 來實現倒車。【解答】解:(1)將通電線圈abcd置于磁場中,線圈的ab、cd在磁場中受到磁力的作用,ab、cd的受力方向相反,使得線圈轉動起來;(2)某電動車是利用電動機來驅動車輪轉動的,遇到障礙時,磁場的方向不變,只要按下倒車開關就能改變線圈中電流的方向,從而改變磁場力的方向,來實現倒車。故答案為:(1)力的作用;(2)電流的方向。例7.(2020 舟山)圖甲是法拉第發明的紫銅圓盤發電機。轉動搖柄使圓盤旋轉起來,電路中就會產生電流。圓盤相當于圖乙中的 導體AB 。如果要改變圓盤發電機產生的電流方向,可采用的方法是 改變圓盤的轉動方向(或改變磁場的方向) 。(寫出一點即可)【解答】解:閉合電路的圓盤轉動時,會產生感應電流,這是電磁感應現象,則圓盤相當于乙圖中的導體AB;如果要改變圓盤發電機產生的電流方向,需要改變圓盤的轉動方向或磁場的方向。故答案為:導體AB;改變圓盤的轉動方向(或改變磁場的方向)。例8.(2020 寧波)科學進步是推動人類文明發展的重要動力,科學技術也在影響我們的生活。(1)電能的廣泛采用具有劃時代的意義,但要注意用電安全。如果我們發現有人發生觸電事故,應先 切斷電源 ,再報警和施救。(2)電磁繼電器能實現用低電壓控制高電壓、弱電流控制強電流。如圖所示的電路,a、b處接電動機或指示燈。當低壓控制電路斷開時,指示燈亮;當低壓控制電路閉合時,電動機工作。則a處接的是 指示燈 。(3)線上學習時,同學們注視屏幕,眨眼頻率降低,這時淚液會過度 汽化 (填物態變化名稱),使眼瞼與眼球之間的摩擦增大,眼睛會有干澀和異物感。如果連續學習時間過長,睫狀肌會疲勞。為了保護眼睛,課間要休息或遠眺。【解答】解:(1)發生觸電事故,用手拉不安全,報警時間來不及,切斷電源是首先要做的;(2)當低壓控制電路斷開時,通過電磁鐵無電流,電磁鐵不具有磁性,銜鐵在彈簧的作用下被拉起,指示燈亮,所以a處為指示燈;當低壓控制電路閉合時,電磁鐵具有磁性,吸引銜鐵,銜鐵向下移動使電動機工作;(3)線上學習時,同學們注視屏幕,眨眼頻率降低,則淚液會汽化為氣體散失到空氣中,使眼瞼與眼球之間的摩擦增大。故答案為:(1)切斷電源;(2)指示燈;(3)汽化。例9.(2021 衢州)如圖甲所示是家用燃氣報警器的部分電路示意圖,其中控制電路中的R1是由氣敏電阻制成的傳感器,R1的阻值與燃氣濃度的關系如圖乙。出廠預設當燃氣濃度達到4%時報警,出廠測試時,控制電路的電源電壓為3V且保持恒定,閉合開關S1、S2,移動滑動變阻器R2滑片P的位置,當控制電路中的電流為0.03A時,電磁鐵恰好能將銜鐵吸下,工作電路中相應的燈亮起而報警(電磁鐵線圈的阻值忽略不計)。(1)使用燃氣的場所都應安裝燃氣報警器,安裝的具體位置應根據被檢測氣體相對于空氣的密度來決定。如果家中使用的是天然氣(主要成分是密度比空氣小的甲烷),則報警器應安裝在廚房(如圖丙)的 A (填“A”或“B”)區域;(2)小科認為報警時只有燈亮還不能起到很好的報警作用,最好燈亮同時又有警報聲,所以建議加接蜂鳴器,則蜂鳴器應與 L2 燈并聯;(3)該報警器要達到出廠預設值,請計算滑動變阻器應接入電路的電阻值: 60Ω 。(4)當報警器報警時,下列處理方法正確的是 BCD ;A.迅速打開排風扇B.打開門窗通風換氣C.禁止切斷報警器電源D.熄滅一切火種,迅速關閉氣源總閥【解答】解:(1)天然氣的密度小于空氣的密度,泄漏后會很快上升到室內的上方,接觸報警器,因此報警器應安裝在房間內墻上方的位置,即A處;(2)閉合開關S1、S2,移動滑動變阻器R2滑片P的位置,當控制電路中的電流為0.03A時,電磁鐵恰好能將銜鐵吸下,使得工作電路中燈L2亮起而報警,在電路中接入蜂鳴器時,蜂鳴器應與L2并聯,蜂鳴器與L2可以同時工作;(3)當燃氣濃度達到4%時,根據圖乙可知,此時氣敏電阻的阻值為:R1=40Ω;此時電路中的電流為I=0.03A,根據歐姆定律可知,電路的總電阻為:R100Ω;根據串聯電路的電阻關系可知,滑動變阻器接入電路的電阻為:R2=R﹣R1=100Ω﹣40Ω=60Ω;(4)A、迅速打開排風扇時,會產生電火花,可能會引燃燃氣,故A錯誤;B、打開門窗通風換氣,可以把燃氣散出去,故B正確;C、切斷報警器電源,雖然停止了報警,但容易產生電火花,引燃燃氣,故C正確;D、熄滅一切火種,迅速關閉氣源總閥,可以阻止燃氣的泄漏,熄滅一切火種,可以防止燃氣爆炸,故D正確。故選BCD。故答案為:(1)A;(2)L2;(3)60Ω;(4)BCD。【習題鞏固】一.選擇題(共13小題)1.如圖,兩個相同的紡錘形磁鐵由于磁極間相互吸引而緊緊貼在一起,下列各圖能正確表示紡錘形磁鐵周圍的磁感線分布特點的是( )A. B.C. D.【解答】解:如圖,兩個紡錘形磁鐵左右相吸,說明它們的左、右兩側為磁極,由于磁感線在磁體的外部由N極指向S極,所以它們左、右兩側的磁感線從左側N極指向右側的S極,或者從右側的N極指向左側的S極,故能正確表示紡錘形磁鐵周圍的磁感線分布特點的是C圖;故選:C。2.如圖,當閉合開關時,小車被向右推出,保持每次實驗中條形磁鐵和線圈的距離不變,則下列操作能使小車推出更遠的是( )A.增加電磁鐵線圈的匝數 B.調換電源的正極和負極C.將滑片P向左端移動 D.抽去螺線管內的鐵芯【解答】解:A、在電流一定時,增加電磁鐵線圈的匝數,可以增大電磁鐵的磁性,小車被推出的越遠,故A正確;B、調換電源的正極和負極不能改變電流大小,無法改變電磁鐵磁性的強弱,故B錯誤;C、將滑片P向左端移動,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據歐姆定律可知,通過電磁鐵的電流變小,磁性變弱,小車被推出的距離變近,故C錯誤;D、抽去螺線管內的鐵芯,電磁鐵的磁性變弱,小車被推出的距離變近,故D錯誤。故選:A。3.如圖甲為太陽能路燈的原理圖。白天光線強時,太陽能電池板為蓄電池充電,夜晚光線弱時,蓄電池為電燈供電。電路中的R為光敏電阻,其電阻大小與光照強度關系如圖乙所示。下列說法正確的是( )A.白天蓄電池相當于電源B.光線較強時,電磁鐵磁性較大C.電磁鐵上端為N極,下端為S極D.a是太陽能電池板,b是路燈【解答】解:電路中的R為光敏電阻,其電阻大小與光照強度的關系為光照越強,電阻越小,電流大,磁性強,銜鐵在下部;晚上電阻大,磁性弱,銜鐵在上部;A、白天光線強時,太陽能電池板為蓄電池充電,蓄電池相當于用電器,故A錯誤;B、光照越強,電阻越小,根據歐姆定律可知,電路中的電流大,電磁鐵的磁性強,故B正確;C、由安培定則可知,電磁鐵上端為S極,下端為N極,故C錯誤;D、白天是路燈不工作,所以通過路燈無電流,故b是太陽能電池板,a是路燈,故D錯誤。故選:B。4.如圖兩根形狀相同的鋼棒a、b,鋼棒b用線懸掛,鋼棒a的一端靠近b的一端時,b被推開,則可判斷( )A.a有磁性、b無磁性 B.a、b都無磁性C.a無磁性、b有磁性 D.a、b都有磁性【解答】解:由題知,a、b兩根鋼棒相互靠近時b被推開,說明兩者間相互排斥,根據磁極的相互作用規律知兩者都具有磁性,并且相互靠近的一端是同名磁極。故選:D。5.如圖是一種江河水位自動報警的原理圖。當水位低于A點時,工作電路綠燈工作。到達A點時,銜鐵被吸下,工作電路紅燈和電鈴開始工作。某次水位超過A點時由于電磁鐵磁性太弱而銜鐵沒有被吸引。下列做法中合理的是( )A.更換彈性更好的彈簧B.減少電磁鐵線圈的匝數C.增加工作電路的電源電壓D.增加控制電路的電源電壓【解答】解:A、更換彈性更好的彈簧,則需要更大的電磁鐵磁性,故A做法不合理;B、減少電磁鐵線圈的匝數,電磁鐵磁會減小,故B做法不合理;C、增加工作電路的電源電壓不影響控制電路,故C做法不合理;D、增加控制電路的電源電壓,能增大電磁鐵的磁性,故D做法合理;故選:D。6.如圖所示是溫度自動報警器,當達到一定溫度時,電鈴發聲報警。下面關于該溫度報警器的說法不正確的是( )A.由金屬絲、水銀、玻璃管構成的裝置相當于報警電路中的一個“開關”B.當溫度達到98℃時電鈴發聲報警C.報警器利用到了水銀熱脹冷縮的性質D.報警時電磁鐵的左端是N極【解答】解:A、讀圖可知,由金屬絲、水銀、玻璃管構成的裝置相當于報警電路中的一個“開關”,可控制電磁鐵的工作情況,故A正確;B、讀圖可知,該溫度計的分度值為1℃,金屬絲下端指在96℃上面第2個小格上,因此金屬絲下端所指的溫度是96℃+2℃=98℃,即當溫度達到98℃時左側控制電路接通,電磁鐵具有磁性,吸引銜鐵,使右側電路接通,電鈴發聲報警,故B正確;C、圖中左側是水銀溫度計,利用了水銀熱脹冷縮的性質,故C正確;D、由圖知,電流從電磁鐵的左端流入、右端流出,根據安培定則可知,報警時電磁鐵的右端是N極,左端是S極,故D錯誤。故選:D。7.城市下水井蓋丟失導致行人墜入下水道的悲劇時有發生,令人痛心,如圖所示為某同學設計的一種警示電路圖,井蓋相當于開關S,關于它的說法正確的是( )A.正常情況下(S閉合),燈L亮B.一旦井蓋丟失(S斷開),燈L即亮起,以警示行人C.電磁鐵的鐵芯是永磁鐵D.燈亮時電磁鐵有磁性【解答】解:(1)據圖可知,正常情況下S閉合,電磁鐵有磁性,被控制電路斷路燈泡不亮,故A錯誤;(2)當井蓋丟失S斷開時,電磁鐵無磁性,被控制電路閉合,燈泡發光,以警示行人;故B正確,D錯誤;(3)電磁鐵的鐵芯,能方便隨時通斷,屬于軟磁體,故C錯誤;故選:B。8.如圖所示,AB是完全相同的兩根鋼棒,當用A的一端靠近B的一端,并從一端移動到另一端,始終都出現吸引現象,則( )A.A有磁性、B沒有磁性B.A沒有磁性、B有磁性C.A、B都有磁性D.無法判斷A、B有沒有磁性【解答】解:(1)鋼棒A的一端靠近鋼棒B的中部,發現兩者吸引,而條形磁體兩端磁性較強,中間磁性較弱,說明A的這端有磁性;(2)從一端移動到另一端,始終吸引,說明B不帶磁性,因為異名同名磁極相互排斥,B如果有磁性的話,會在其中的一端磁極處和A發生排斥的現象。故選:A。9.將導體ab、靈敏電流表和U形磁體按如圖組裝起來,閉合開關,下列情形無法觀察到靈敏電流計偏轉的是( )A.ab豎直向上運動 B.ab向左運動時C.ab向右運動時 D.ab斜向上運動【解答】解:A、ab豎直向上運動,運動方向與磁感線方向平行,所以不會切割磁感線,不會產生感應電流,靈敏電流計不偏轉,故A符合題意;BCD、ab向左、向右、斜向上運動,切割磁感線,所以產生感應電流,靈敏電流計偏轉,故BCD不符合題意。故選:A。10.圖為一種自動開合式筆記本電腦。按關機鍵時,電磁體和永磁體之間產生的吸引力來扣合筆記本;按開機鍵時,電磁體和永磁體之間產生的排斥力來打開筆記本。由于永磁體是固定在筆記本里面的,方向基本不變,則下列分析不符合邏輯的是( )A.通過改變電流方向可以改變電磁體磁場的方向B.按開機和關機按鈕時,電磁體的磁場方向相同C.增大電流的強度可以增大排斥力或吸引力D.增大永磁體的強度可以增大排斥力或吸引力【解答】解:A、電磁體的磁場的方向與電流的方向有關,改變電流方向可以改變電磁體磁場的方向,故A符合邏輯;B、按關機鍵時,電磁體和永磁體之間產生的吸引力來扣合筆記本;按開機鍵時,電磁體和永磁體之間產生的排斥力來打開筆記本,所以按開機和關機按鈕時,電磁體的磁場方向是不相同的,故B不符合邏輯;C、增大電流的強度,電磁體的磁性增強,可以增大排斥力或吸引力,故C符合邏輯;D、增大永磁體的強度,磁性增強了,可以增大排斥力或吸引力,故D符合邏輯。故選:B。11.甲是球形磁鐵,乙是形狀和大小相同的鐵球,現用細線將它們懸掛起來并相互靠近,會出現的情形是圖中的( )A. B.C. D.【解答】解:甲、乙兩個形狀和大小相同的球懸掛起來。甲具有磁性,乙不具有磁性,當它們靠近時,由于磁體能夠吸引鐵質物體且力的作用是相互的,所以兩球向中央靠攏。故ACD不符合題意,B符合題意。故選:B。12.小科在課外興趣活動課中將數枚一元硬幣按如圖所示放在兩根平行的條形磁鐵上,搭成了一座漂亮的“硬幣橋”,下列分析正確的是( )A.“硬幣橋”上左右兩端的硬幣沒有磁性B.“硬幣橋”中間磁性最強C.“硬幣橋”的搭建利用到了磁化的原理D.兩枚硬幣相鄰的部分是同名磁極【解答】解:當硬幣都放在磁體的N極上時,會被磁體磁化,硬幣也具有N極和S極,由于異名磁極相互吸引,因此硬幣的S極會吸引在磁體的N極上,最外側的硬幣也有磁性;同理,當硬幣都放在磁體的S極上時,會被磁體磁化,硬幣也具有N極和S極,由于異名磁極相互吸引,兩枚硬幣的相鄰部分是異名磁極,相當于條形磁鐵,并且中間磁性最弱,因此硬幣的N極會吸引在磁體的S極上;所以搭成了一座漂亮的“硬幣橋”,故ABD錯誤,C正確。故選:C。13.如圖是一種磁懸浮地球儀的示意圖,底座內有一金屬線圈(線圈電阻不計),地球儀內有一磁鐵,通電后地球儀能懸浮在空中。下列有關地球儀的說法正確的是( )A.裝置是根據異名磁極相互吸引的原理來工作的B.條形磁鐵的b端為N極,若要讓地球儀懸浮的更高些,開關S2連到接線柱2上C.條形磁鐵的b端為S極,若要讓地球儀懸浮的更高些,開關S2連到接線柱2上D.換用一個質量較大的地球儀仍然要懸浮在空中,且距離不變,改變電磁鐵線圈中的電流方向就可以了【解答】解:A、地球儀懸浮在空中,那么它受到的重力和電磁力相互平衡。因為重力的方向向下,所以電磁力肯定豎直向上,即地球儀和底座之間應該是排斥力,原理就是“同名磁極相互排斥”,故A錯誤;BC、根據圖片可知,電磁鐵線圈上電流方向向左,那么用右手握住螺線管,四指指向左,大拇指指向下端,因此下端是N極,而上端是S極;根據“同名磁極相互排斥”可知,條形磁鐵的b段為S極。若要讓地球儀懸浮的更高些,那么必須增大電磁鐵的磁場,即增多線圈,將開關S2連接到2上,故B錯誤,C正確;D、換用一個質量較大的地球儀仍然要懸浮在空中,且距離不變,那么就要增大電磁鐵的磁場,可以增加線圈匝數,也可以增大電流,而改變電流方向于事無補,故D錯誤。故選:C。二.填空題(共3小題)14.如圖是智能扶手電梯工作原理圖,其中R是壓敏電阻,電磁鐵上端是 S 極,電梯上無乘客時,電磁鐵磁性極弱,銜鐵與觸點1接觸;當電梯上有乘客時,R的阻值減小,電磁鐵的磁性變 強 (選填“強”或“弱”),使銜鐵與觸點2接觸,通過電動機的電流變 大 (選填“大”或“小”),電動機轉動變快,使電梯運動變快。【解答】解:(1)讀圖可知,電流從電磁鐵的上端流入,用右手握住螺線管,使四指指向電流的方向,則大拇指所指的下方為螺線管的N極,則上端為S極;(2)當有人走上電梯后,壓敏電阻的阻值減小,控制電路中電流增大,電磁鐵磁性變強,則銜鐵被吸下,銜鐵上的觸點與觸點2接觸,則電阻R1被短路,不連入電路,電動機兩端電壓增大為電源電壓,通過電動機的電流變大,電動機轉速變快,使電梯運動變快。故答案為:S;強;大。15.“懸浮燈泡”能夠懸浮發光,如圖甲所示。圖甲中的下部基座內有一個電磁鐵,而懸浮的燈泡內部裝有用閉合線圈連接的LED燈和條形磁鐵,其內部結構如圖乙所示。(1)乙圖中的電源右端為 正 極。(2)要使燈泡懸浮的高度增加,可調節滑動變阻器的滑片P向 左 移動(選填“左”或“右”)。【解答】解:(1)乙圖中懸浮燈泡內條形磁鐵下端為S極,根據同名磁極相排斥可知,燈要受到向上的磁力,所以通電螺線管上端應為S極,下端為N極,由安培定則可知,電源右端為正極;(2)要使燈泡懸浮的高度增加,就要增大其磁性,可以增大通過它的電流來達到目的,由圖知滑動變阻器的滑片應向左移動。故答案為:(1)正;(2)左。16.小明設計了一個道路限載報警器(圖甲),R0是變阻器,R是壓敏電阻。R的電阻大小隨壓力大小變化關系如圖乙。當超載車輛通過壓敏電阻時,限載報警器就會報警。(1)調試好電路,閉合開關S1和S2,當超載車輛通過時,限載報警器會 鈴響 (填“燈亮”、“鈴響”)(2)一般交通主干道的抗壓能力比村道路要強得多。若把村道路限載報警器應用到主干道,就要適當調高報警的限載重量,下列操作可行的是 AC (填編號)。A.把變阻器R0的滑片適當左移B.把電源1的電壓適當增大C.把彈簧AB的A端適當左移D.把電磁鐵C適當右移。【解答】解:(1)閉合開關S1和S2,當超載車輛通過時,壓敏電阻的阻值減小,通過電磁鐵電路的電流增大,銜鐵就會被吸下來,電鈴電路接通,因此電鈴會響。(2)①由乙圖可知,壓敏電阻的阻值隨著壓力的增大而減小,因此要想提高報警器的限載重量,必須增大電路中的電阻,減小電磁鐵電路中的電流,故A正確,B錯誤;②觀察甲圖發現,銜鐵和彈簧的部分實際上是一個杠桿,電磁鐵的吸引力為動力,彈簧的拉力為阻力;要適當調高報警器的限載重量(即壓敏電阻受到的壓力增大),由圖乙可知壓敏電阻的阻值減小,在變阻器R0接入阻值不變時,總電阻減小,控制電路中電流增大,則電磁鐵對銜鐵的吸引力增大;要讓銜鐵不那么容易被吸下來,由杠桿平衡條件可知,應增大左端的力臂,所以可以增大A端與支點間的距離,即把彈簧AB的A端適當左移。故C正確,D錯誤。故選AC。故答案為:(1)鈴響;(2)AC。三.實驗探究題(共2小題)17.材料一:1820年,丹麥物理學家奧斯特發現了通電導體周圍存在磁場。材料二:1825年,瑞士物理學家科拉頓做了如下實驗:他將一個能反映微小變化的電流表,通過導線與螺旋線圈串聯成閉合電路,并將螺旋線圈和電流表分別放置在兩個相連的房間,如圖。他將一個條形磁鐵插入螺旋線圈內,同時跑到另一個房間里,觀察電流表的指針是否偏轉。材料三:1831年,英國物理學家法拉第用閉合電路的一部分導體,在磁場里切割磁感線的時候,發現導體中產生電流,從而實現了利用磁場獲得電流的愿望。(1)進行奧斯特實驗時,在靜止的小磁針上方,分別用圖甲和乙兩種方式放置一根導線。當導線通電時,小磁針會發生明顯偏轉的是 甲 (選填“甲”或“乙”)。(2)在奧斯特發現“電流周圍存在磁場”之后,科拉頓、法拉第兩位物理學家采用逆向思維,基于 磁能產生電 的假設,從而做了如上材料中的實驗。(3)在科拉頓的實驗中,實際上已經滿足產生感應電流的條件,但他并未觀察到,如何操作才能讓他觀察到電流表指針發生偏轉? 將電流表等器材置于同一房間 。【解答】解:(1)當通電導線與小磁針平行時,小磁針發生明顯偏轉;(2)科拉頓、法拉第等物理學家相繼進行如材料所說的實驗研究,是基于磁能產生電的科學猜想;(3)由所給材料可知在科拉頓的實驗中已經滿足產生感應電流的條件。要使他能觀察到電流表指針偏轉可以將電流表等器材置于同一房間。故答案為:(1)甲;(2)磁能產生電;(3)將電流表等器材置于同一房間。18.人們一直認為電與磁沒有聯系,直到近代許多科學家的出色工作,才將電與磁統一起來。(1)請你在圖1中標明開關閉合后磁感線的方向和甲、丁磁體的磁極。(2)電磁鐵的應用較廣泛,用它制成的電磁繼電器更是一種自動控制的重要元件。如圖2所示是一種水位報警裝置的原理圖,當水位沒有到達金屬塊A時, 綠 燈亮;水位到達金屬塊A時, 紅 燈亮,表示水位過高。【解答】解:(1)圖中由電流方向是由左側流入,右側流出,根據右手螺旋定則可知電磁鐵左側為N極,右側為S極;在根據磁感線是從N極出來,回到S極的規律和同名磁極相排斥,異名磁極相吸引可知磁感線的方向和甲、丁的極性;如圖所示:(2)當水位沒有到達金屬塊A時,電磁鐵A斷電,電磁鐵無磁性,彈簧C把銜鐵拉上與上觸點接觸,使綠燈接通電源,則綠燈亮;水位到達金屬塊A時,電磁鐵中有電流通過,電磁鐵產生磁性,吸引銜鐵,使銜鐵與下觸點接觸,使紅燈接通電源,則紅燈亮,表示水位過高。故答案為:(1)見上圖;(2)綠; 紅。專題24 電和磁【思維導圖】【知識點回顧】一、磁場1.具有吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質稱為________。2.具有磁性的物體叫________。1.磁體周圍存在磁場,磁場是一種看不見,而又摸不著的________。2.基本性質:它對放入其中的磁體產生________。磁體間的相互作用就是通過________發生的。3.方向:磁場具有________。將一個小磁針放入磁場中任何一點,小磁針________所指的方向就是該點磁場的方向。1.磁體中各部分磁性強弱不同,兩端磁性最強稱為磁極。磁極分為________極和________極。2.磁極相互作用的規律:同名磁極________,異名磁極________。3.條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線:在磁鐵外部,________。4.磁感線的________表示磁場的強弱,磁感線的切線方向表示磁場的方向。注意:磁場是一種實際存在的物質,而磁感線是人為________的,實際并不存在。考點5 繪制通電直導線周圍的磁感線 描述通電直導線周圍存在著磁場及磁場的分布規律 1.奧斯特實驗________表明電流周圍存在磁場。2.通電直導線周圍的磁場是以導線上各點為中心的同心圓。越靠近導線,磁感線越________。磁場方向隨著________的改變而改變。考點6 繪制通電螺線管周圍的磁感線 描述通電螺線管周圍存在著磁場及磁場的分布規律 通電螺線管的磁場和條形磁體的磁場相似。其兩端的極性跟________有關,電流方向與磁極間的關系可由________來判斷。考點7 知道通電導體在磁場中受力方向與磁場方向、電流方向有關 通電導體在磁場中受到力的作用,受力的方向跟____________和____________有關。如果這兩者其中之一的方向改變,則力的方向____________,如果這兩者的方向同時改變,則力的方向____________。1.定義:內部帶________的通電螺線管。2.原理:當在通電螺線管內部插入鐵芯后,鐵芯被通電螺線管的磁場________。磁化后的鐵芯也變成了一個磁體,這樣由于兩個磁場互相疊加,從而使螺線管的磁性大大增強。3.優點:磁性有無由________來控制,磁極方向由________來控制,磁性強弱由________、________來控制。4.應用:電話、電磁繼電器等。二、電磁感應現象1.閉合電路的________導體在磁場中做________磁感線的運動時,導體中就會產生電流,這種現象稱為電磁感應現象。2.如果電路沒閉合,則沒有________,僅有________。1.電路必須是________的。2.導體必須做________的運動。考點11 知道感應電流的方向跟磁場方向和導體運動方向有關 感應電流的方向與________和________有關。三、電磁知識在技術中的應用1.發電機是利用________制成的。能量轉化:________。2.電動機是利用________的原理制成的。能量轉化:____________。3.電磁起重機、電磁繼電器及磁懸浮列車都是根據電磁鐵的原理制成的。4.磁帶、磁卡等是利用磁性材料的磁化來記錄信息的產品。1.自然界有一些發電的動物,如電鰻。2.人體電流:人在肌肉運動及神經傳導信息至大腦時會產生極微弱的電流。人體內的心臟在每一次周期性的跳動中,心臟內某些部位間的電壓發生有規律的變化。這種生物電通過心臟周圍的導電組織和體液,反映到身體各部位,使身體各部位間電壓隨心臟的跳動發生有規律的變化。大腦皮層中神經元的生物電活動表現為大腦皮層具有規律性的電壓改變。3.靜電:冬天脫毛衣時有時會有火花,這是毛衣與皮膚摩擦產生了________。人體靜電的電壓最大可達2萬伏左右,但由于電流小,沒有危險。電磁繼電器是用電磁鐵控制的自動開關,使用電磁繼電器可以用低電壓、弱電流控制高電壓、強電流。【例題精析】例1.(2021 杭州)如圖所示,閉合電磁鐵開關S,條形磁鐵靜止在水平桌面上。下列判斷正確的是( )A.條形磁鐵受到電磁鐵對其向左的作用力B.條形磁鐵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,條形磁鐵受到的摩擦力不變D.若只改變電源的正負極,條形磁鐵受到的摩擦力變大例2.(2021 湖州)如圖是動圈式話筒的部分結構。聲波使振膜左右振動,連接在振膜上的線圈也隨之一起振動,切割永磁體的磁感線產生電流,此過程中( )A.利用了電磁感應原理B.利用了通電導體在磁場中受力的原理C.利用了電流的磁效應D.產生了直流電例3.(2021 麗水)麗水處州府城一角的磨盤特別受小孩青睞。當人推著磨盤轉動時,磨盤上豎著的“麗水”兩字和其周圍墻壁上的燈同時亮起(如圖)。下列四幅圖中能反映其工作原理的是( )A. B.C. D.例4.(2021 金華)甲、乙為不同條形磁鐵的兩個磁極,弧線是部分未標方向的磁感線,如圖所示。根據圖中小磁針靜止時的指向判斷甲、乙的磁極,下列描述正確的是( )A.甲、乙都是N極 B.甲、乙都是S極C.甲是N極,乙是S極 D.甲是S極,乙是N極例5.(2020 杭州)有外形相同的兩根鋼條M、N,按圖甲、圖乙兩種方式接觸時,它們之間都有較大吸引力。則下列推斷正確的是( )A.M無磁性、N無磁性 B.M無磁性、N有磁性C.M有磁性、N無磁性 D.M有磁性、N有磁性例6.(2021 嘉興)電動機在現代生產、生活中有廣泛的應用。(1)如圖所示是電動機原理圖,將通電線圈abcd置于磁場中,線圈的ab、cd邊受到 ,使線圈轉動起來。(2)某電動車是利用電動機來驅動車輪轉動的,遇到障礙時,只要按下倒車開關就能改變線圈中 來實現倒車。例7.(2020 舟山)圖甲是法拉第發明的紫銅圓盤發電機。轉動搖柄使圓盤旋轉起來,電路中就會產生電流。圓盤相當于圖乙中的 。如果要改變圓盤發電機產生的電流方向,可采用的方法是 。(寫出一點即可)例8.(2020 寧波)科學進步是推動人類文明發展的重要動力,科學技術也在影響我們的生活。(1)電能的廣泛采用具有劃時代的意義,但要注意用電安全。如果我們發現有人發生觸電事故,應先 ,再報警和施救。(2)電磁繼電器能實現用低電壓控制高電壓、弱電流控制強電流。如圖所示的電路,a、b處接電動機或指示燈。當低壓控制電路斷開時,指示燈亮;當低壓控制電路閉合時,電動機工作。則a處接的是 。(3)線上學習時,同學們注視屏幕,眨眼頻率降低,這時淚液會過度 (填物態變化名稱),使眼瞼與眼球之間的摩擦增大,眼睛會有干澀和異物感。如果連續學習時間過長,睫狀肌會疲勞。為了保護眼睛,課間要休息或遠眺。例9.(2021 衢州)如圖甲所示是家用燃氣報警器的部分電路示意圖,其中控制電路中的R1是由氣敏電阻制成的傳感器,R1的阻值與燃氣濃度的關系如圖乙。出廠預設當燃氣濃度達到4%時報警,出廠測試時,控制電路的電源電壓為3V且保持恒定,閉合開關S1、S2,移動滑動變阻器R2滑片P的位置,當控制電路中的電流為0.03A時,電磁鐵恰好能將銜鐵吸下,工作電路中相應的燈亮起而報警(電磁鐵線圈的阻值忽略不計)。(1)使用燃氣的場所都應安裝燃氣報警器,安裝的具體位置應根據被檢測氣體相對于空氣的密度來決定。如果家中使用的是天然氣(主要成分是密度比空氣小的甲烷),則報警器應安裝在廚房(如圖丙)的 (填“A”或“B”)區域;(2)小科認為報警時只有燈亮還不能起到很好的報警作用,最好燈亮同時又有警報聲,所以建議加接蜂鳴器,則蜂鳴器應與 燈并聯;(3)該報警器要達到出廠預設值,請計算滑動變阻器應接入電路的電阻值: 。(4)當報警器報警時,下列處理方法正確的是 ;A.迅速打開排風扇B.打開門窗通風換氣C.禁止切斷報警器電源D.熄滅一切火種,迅速關閉氣源總閥【習題鞏固】一.選擇題(共13小題)1.如圖,兩個相同的紡錘形磁鐵由于磁極間相互吸引而緊緊貼在一起,下列各圖能正確表示紡錘形磁鐵周圍的磁感線分布特點的是( )A. B.C. D.2.如圖,當閉合開關時,小車被向右推出,保持每次實驗中條形磁鐵和線圈的距離不變,則下列操作能使小車推出更遠的是( )A.增加電磁鐵線圈的匝數 B.調換電源的正極和負極C.將滑片P向左端移動 D.抽去螺線管內的鐵芯3.如圖甲為太陽能路燈的原理圖。白天光線強時,太陽能電池板為蓄電池充電,夜晚光線弱時,蓄電池為電燈供電。電路中的R為光敏電阻,其電阻大小與光照強度關系如圖乙所示。下列說法正確的是( )A.白天蓄電池相當于電源B.光線較強時,電磁鐵磁性較大C.電磁鐵上端為N極,下端為S極D.a是太陽能電池板,b是路燈4.如圖兩根形狀相同的鋼棒a、b,鋼棒b用線懸掛,鋼棒a的一端靠近b的一端時,b被推開,則可判斷( )A.a有磁性、b無磁性 B.a、b都無磁性C.a無磁性、b有磁性 D.a、b都有磁性5.如圖是一種江河水位自動報警的原理圖。當水位低于A點時,工作電路綠燈工作。到達A點時,銜鐵被吸下,工作電路紅燈和電鈴開始工作。某次水位超過A點時由于電磁鐵磁性太弱而銜鐵沒有被吸引。下列做法中合理的是( )A.更換彈性更好的彈簧B.減少電磁鐵線圈的匝數C.增加工作電路的電源電壓D.增加控制電路的電源電壓6.如圖所示是溫度自動報警器,當達到一定溫度時,電鈴發聲報警。下面關于該溫度報警器的說法不正確的是( )A.由金屬絲、水銀、玻璃管構成的裝置相當于報警電路中的一個“開關”B.當溫度達到98℃時電鈴發聲報警C.報警器利用到了水銀熱脹冷縮的性質D.報警時電磁鐵的左端是N極7.城市下水井蓋丟失導致行人墜入下水道的悲劇時有發生,令人痛心,如圖所示為某同學設計的一種警示電路圖,井蓋相當于開關S,關于它的說法正確的是( )A.正常情況下(S閉合),燈L亮B.一旦井蓋丟失(S斷開),燈L即亮起,以警示行人C.電磁鐵的鐵芯是永磁鐵D.燈亮時電磁鐵有磁性8.如圖所示,AB是完全相同的兩根鋼棒,當用A的一端靠近B的一端,并從一端移動到另一端,始終都出現吸引現象,則( )A.A有磁性、B沒有磁性B.A沒有磁性、B有磁性C.A、B都有磁性D.無法判斷A、B有沒有磁性9.將導體ab、靈敏電流表和U形磁體按如圖組裝起來,閉合開關,下列情形無法觀察到靈敏電流計偏轉的是( )A.ab豎直向上運動 B.ab向左運動時C.ab向右運動時 D.ab斜向上運動10.圖為一種自動開合式筆記本電腦。按關機鍵時,電磁體和永磁體之間產生的吸引力來扣合筆記本;按開機鍵時,電磁體和永磁體之間產生的排斥力來打開筆記本。由于永磁體是固定在筆記本里面的,方向基本不變,則下列分析不符合邏輯的是( )A.通過改變電流方向可以改變電磁體磁場的方向B.按開機和關機按鈕時,電磁體的磁場方向相同C.增大電流的強度可以增大排斥力或吸引力D.增大永磁體的強度可以增大排斥力或吸引力11.甲是球形磁鐵,乙是形狀和大小相同的鐵球,現用細線將它們懸掛起來并相互靠近,會出現的情形是圖中的( )A. B.C. D.12.小科在課外興趣活動課中將數枚一元硬幣按如圖所示放在兩根平行的條形磁鐵上,搭成了一座漂亮的“硬幣橋”,下列分析正確的是( )A.“硬幣橋”上左右兩端的硬幣沒有磁性B.“硬幣橋”中間磁性最強C.“硬幣橋”的搭建利用到了磁化的原理D.兩枚硬幣相鄰的部分是同名磁極13.如圖是一種磁懸浮地球儀的示意圖,底座內有一金屬線圈(線圈電阻不計),地球儀內有一磁鐵,通電后地球儀能懸浮在空中。下列有關地球儀的說法正確的是( )A.裝置是根據異名磁極相互吸引的原理來工作的B.條形磁鐵的b端為N極,若要讓地球儀懸浮的更高些,開關S2連到接線柱2上C.條形磁鐵的b端為S極,若要讓地球儀懸浮的更高些,開關S2連到接線柱2上D.換用一個質量較大的地球儀仍然要懸浮在空中,且距離不變,改變電磁鐵線圈中的電流方向就可以了二.填空題(共3小題)14.如圖是智能扶手電梯工作原理圖,其中R是壓敏電阻,電磁鐵上端是 極,電梯上無乘客時,電磁鐵磁性極弱,銜鐵與觸點1接觸;當電梯上有乘客時,R的阻值減小,電磁鐵的磁性變 (選填“強”或“弱”),使銜鐵與觸點2接觸,通過電動機的電流變 (選填“大”或“小”),電動機轉動變快,使電梯運動變快。15.“懸浮燈泡”能夠懸浮發光,如圖甲所示。圖甲中的下部基座內有一個電磁鐵,而懸浮的燈泡內部裝有用閉合線圈連接的LED燈和條形磁鐵,其內部結構如圖乙所示。(1)乙圖中的電源右端為 極。(2)要使燈泡懸浮的高度增加,可調節滑動變阻器的滑片P向 移動(選填“左”或“右”)。16.小明設計了一個道路限載報警器(圖甲),R0是變阻器,R是壓敏電阻。R的電阻大小隨壓力大小變化關系如圖乙。當超載車輛通過壓敏電阻時,限載報警器就會報警。(1)調試好電路,閉合開關S1和S2,當超載車輛通過時,限載報警器會 (填“燈亮”、“鈴響”)(2)一般交通主干道的抗壓能力比村道路要強得多。若把村道路限載報警器應用到主干道,就要適當調高報警的限載重量,下列操作可行的是 (填編號)。A.把變阻器R0的滑片適當左移B.把電源1的電壓適當增大C.把彈簧AB的A端適當左移D.把電磁鐵C適當右移。三.實驗探究題(共2小題)17.材料一:1820年,丹麥物理學家奧斯特發現了通電導體周圍存在磁場。材料二:1825年,瑞士物理學家科拉頓做了如下實驗:他將一個能反映微小變化的電流表,通過導線與螺旋線圈串聯成閉合電路,并將螺旋線圈和電流表分別放置在兩個相連的房間,如圖。他將一個條形磁鐵插入螺旋線圈內,同時跑到另一個房間里,觀察電流表的指針是否偏轉。材料三:1831年,英國物理學家法拉第用閉合電路的一部分導體,在磁場里切割磁感線的時候,發現導體中產生電流,從而實現了利用磁場獲得電流的愿望。(1)進行奧斯特實驗時,在靜止的小磁針上方,分別用圖甲和乙兩種方式放置一根導線。當導線通電時,小磁針會發生明顯偏轉的是 (選填“甲”或“乙”)。(2)在奧斯特發現“電流周圍存在磁場”之后,科拉頓、法拉第兩位物理學家采用逆向思維,基于 的假設,從而做了如上材料中的實驗。(3)在科拉頓的實驗中,實際上已經滿足產生感應電流的條件,但他并未觀察到,如何操作才能讓他觀察到電流表指針發生偏轉? 。18.人們一直認為電與磁沒有聯系,直到近代許多科學家的出色工作,才將電與磁統一起來。(1)請你在圖1中標明開關閉合后磁感線的方向和甲、丁磁體的磁極。(2)電磁鐵的應用較廣泛,用它制成的電磁繼電器更是一種自動控制的重要元件。如圖2所示是一種水位報警裝置的原理圖,當水位沒有到達金屬塊A時, 燈亮;水位到達金屬塊A時, 燈亮,表示水位過高。 展開更多...... 收起↑ 資源列表 專題24 電和磁(原卷版).docx 專題24 電和磁(解析版).docx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫