資源簡介

(共18張PPT)
7.4　電磁繼電器
知識點(diǎn)一 認(rèn)識電磁繼電器
1.定義:利用一個(gè)回路中的電流控制另一個(gè)回路中的電流的裝置,叫做繼電器。
2.結(jié)構(gòu):電磁繼電器是由電磁鐵、銜鐵、簧片和觸點(diǎn)四部分組成。其電路由　控制　電路和　工作　電路兩部分構(gòu)成。
3.實(shí)質(zhì):是利用電磁鐵間接控制工作電路通斷的　開關(guān)　。
4.工作原理:通過直接控制“控制電路”的通斷,間接控制“　工作　電路”的通斷。
知識點(diǎn)二 繼電器與自動控制
1.電磁繼電器的作用:①實(shí)現(xiàn)由低壓電路的通斷來間接地控制高壓電路的通斷;②實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操控;③實(shí)現(xiàn)自動化控制。
2.日常生活中電磁繼電器在自動化控制上的應(yīng)用非常廣泛,如溫度自動報(bào)警器、防汛報(bào)警器等。
如圖是一種溫度自動報(bào)警器的原理圖,在水銀溫度計(jì)中封入一段金屬絲,金屬絲下端所指示的溫度為90 ℃。下列說法錯誤的是
(　D　)
A.報(bào)警器利用了水銀導(dǎo)電和熱脹冷縮的性質(zhì)
B.報(bào)警器利用了電磁鐵通電時(shí)有磁性、斷電時(shí)磁性消失的特點(diǎn)
C.報(bào)警器中水銀溫度計(jì)和電磁鐵串聯(lián)在電路中
D.溫度達(dá)到90 ℃時(shí),報(bào)警器中的燈亮同時(shí)鈴響
1.下列設(shè)備,利用電磁繼電器工作的是 (　A　)
2.如圖所示是一種水位自動報(bào)警器的原理圖,當(dāng)水位達(dá)到金屬塊A時(shí)(日常生活用水是導(dǎo)電的),電路中(　B　)
A.綠燈亮 B.紅燈亮
C.紅燈、綠燈都亮 D.紅燈、綠燈都不亮
3.(2023·自貢)如圖所示,R0是一個(gè)光敏電阻,光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而減小。R是電阻箱(已調(diào)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
(　D　)
A.電路工作時(shí),電磁鐵上端為N極
B.給路燈供電的電源應(yīng)接在b、c兩端
C.路燈發(fā)光時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為光能
D.控制電路的電源電壓減小后,傍晚時(shí)路燈比原來早一些亮
4.(雙選)(2023·湘潭)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濃度的增大而減小,R2是滑動變阻器,開關(guān)S閉合,當(dāng)CO濃度高于某一設(shè)定值時(shí),電鈴報(bào)警。下列說法正確的是
(　AD　)
A.電磁鐵的上端是N極
B.電鈴應(yīng)接在A和B之間
C.當(dāng)CO濃度升高時(shí)電磁鐵的磁性減弱
D.電源用久后,U1減小,CO的報(bào)警濃度會變高
5.為實(shí)現(xiàn)節(jié)能和智能控制,空調(diào)內(nèi)部用到了傳感器和電磁繼電器,如圖是啟動或停止空調(diào)壓縮機(jī)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　開關(guān)　(選填“用電器”“電源”或“開關(guān)”)。夏天,空調(diào)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　減弱　,低于設(shè)定溫度時(shí),工作電路就斷開,停止制冷。
6.(2024·成都七中中考模擬)如圖是小軍設(shè)計(jì)的短跑比賽“搶跑判斷器”。運(yùn)動員蹲在起跑器上后,工作人員閉合開關(guān)S1、S2,發(fā)令指示燈亮,電磁鐵上端為　N　極,當(dāng)運(yùn)動員搶跑后,R0所受壓力變小,電阻變小,搶跑指示燈　L2　(選填“L1”或“L2”)亮,即判定運(yùn)動員搶跑。
7.電梯為居民出入帶來很大的便利,小明家住某小區(qū)某棟6樓,放學(xué)后乘電梯回家。小明查閱資料,了解到出于安全考慮,電梯都設(shè)置了超載自動報(bào)警系統(tǒng),其工作原理如圖甲所示,電路由工作電路和控制電路組成。在工作電路中,當(dāng)電梯沒有超載時(shí),動觸點(diǎn)K與靜觸點(diǎn)A接觸,閉合開關(guān)S,電動機(jī)正常工作;當(dāng)電梯超載時(shí),動觸點(diǎn)K與靜觸點(diǎn)B接觸,電鈴發(fā)出報(bào)警鈴聲,即使閉合開關(guān)S,電動機(jī)也不工作。在控制電路中,已知電源電壓U=6 V,保護(hù)電阻R1=100 Ω,電阻式壓力傳感器(壓敏電阻)R2的阻值隨壓力F大小變化如圖乙所示,電梯自重和電磁鐵線圈的阻值都忽略不計(jì)。
(1)在控制電路中,當(dāng)壓敏電阻R2受到的壓力F增大時(shí),電磁鐵的磁性　增強(qiáng)　(選填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”)。
(2)某次電梯正常運(yùn)行時(shí),測得通過電磁鐵線圈的電流為10 mA,則此時(shí)電梯載重為多少
解:(2)電路中的總電阻:R===600 Ω
此時(shí)壓敏電阻的阻值:
R2=R-R1=600 Ω-100 Ω=500 Ω
由圖乙可知,此時(shí)壓敏電阻所受的壓力
F1=6×103 N
故此時(shí)電梯載重為6×103 N
(3)若電磁鐵線圈電流達(dá)到20 mA時(shí),剛好接觸靜觸點(diǎn)B,電鈴發(fā)出警報(bào)聲。當(dāng)該電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1000 kg的乘客時(shí),試通過計(jì)算說明電梯是否超載 (g取10 N/kg)
(3)電梯廂內(nèi)站立總質(zhì)量為1 000 kg的乘客時(shí),電梯受到的壓力等于乘客的重力
即:F2=G'=mg=1 000 kg×10 N/kg=104 N
由圖乙可知,當(dāng)壓力F2=104 N時(shí),對應(yīng)的壓敏電阻阻值R2'=100 Ω
則控制電路中的電流:
I'===0.03 A=30 mA
因?yàn)?0 mA>20 mA,所以,此時(shí)電梯超載。(共23張PPT)
7.1　磁現(xiàn)象
知識點(diǎn)一 認(rèn)識磁體
1.磁性:物體具有吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。
2.磁體:具有磁性的物體。
3.磁極:每個(gè)磁體有兩個(gè)磁性　最強(qiáng)　的地方,叫做磁極。若把磁體懸掛起來,靜止后,一端會指北,叫做　北極　,用　N　表示;另一端會指南,叫做　南極　,用　S　表示。
4.磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相　斥　,異名磁極相　吸　。
注:磁極總是成對出現(xiàn)的。
小科在實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)一枚鋼針,為能快速利用小磁針判斷:①鋼針是否有磁性,②若有磁性,則磁極如何分布。小科畫出思維導(dǎo)圖,請補(bǔ)充完整。
知識點(diǎn)二 磁體周圍有什么
1.磁場:在磁體周圍有一種看不見的特殊物質(zhì)。
(1)磁體之間的吸引或排斥,是通過　磁場　來實(shí)現(xiàn)的;
(2)磁場是客觀存在的一種物質(zhì);
(3)基本性質(zhì):對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力的作用;
(4)方向:小磁針在磁場中某一點(diǎn)靜止時(shí),　北極(N極)　的指向即為該點(diǎn)的磁場方向。
2.磁感線:人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋龃艌龆傧氤鰜淼膸в屑^的曲線。
(1)磁感線上,任何一點(diǎn)的　切線方向　表示該點(diǎn)磁場的方向;
(2)磁感線分布的　密疏程度　表示磁場的強(qiáng)弱,磁感線越　密　的地方,磁場越　強(qiáng)　;
(3)磁體外部的磁感線總是從磁體的N極出發(fā),回到磁體的S極;
(4)每一條磁感線都是一條封閉的曲線,任意兩條磁感線都不會相交;
(5)常見磁場的磁感線:
注:磁感線不是客觀存在的,是假想的物理模型,但它描述的磁場是客觀存在的物質(zhì)。初中類似的模型還有:描述光的傳播——光線;描述力的三要素——力的示意圖。
3.地磁場:地球是一個(gè)巨大的磁體。地磁北極在地理　南極　附近,地磁南極在地理　北極　附近。
如圖所示,是兩塊條形磁體的磁場分布圖,下列有關(guān)磁現(xiàn)象表述正確的是(　C　)
A.磁感線是磁體周圍空間實(shí)際存在的曲線
B.磁體周圍磁感線從S極出發(fā),回到磁體N極
C.磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的
D.同名磁極相互吸引,異名磁極相互排斥
中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角:“以磁石磨針鋒,則能指南,然常微偏東,不全南也。”進(jìn)一步研究表明,地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖所示。關(guān)于地磁場,下列說法正確的是
(　A　)
A.地磁場的N極在地理的南極附近
B.地磁場的磁感線是真實(shí)存在的
C.地理南、北極與地磁場的南、北極完全重合
D.北京地區(qū)的地磁場方向由地理北極指向地理南極
同步變式拓展
1.物理學(xué)是美的,許多物理現(xiàn)象都具有對稱美、平衡美和曲線美。下列優(yōu)美的曲線中,用磁感線描述磁體外部磁場正確的是(　A　)
2.(2023·無錫)磁體旁的小磁針靜止時(shí)所指的方向如圖所示,請?jiān)诶ㄌ栔袠?biāo)出磁體的磁極,并標(biāo)出圖中磁感線的方向。
知識點(diǎn)三 磁化
1.使沒有磁性的物體獲得磁性的過程叫做磁化。
2.能被磁化的物質(zhì)大多數(shù)是含　鐵、鈷、鎳　的合金或氧化物,叫做　磁性材料　。
1.在一次課外實(shí)踐活動中,一顆鐵質(zhì)的小螺絲掉入細(xì)小狹長的小洞中(如圖)。小科設(shè)計(jì)了以下四種方案,其中不能取出小螺絲的是(　D　)
2.在下圖中,涂有深顏色的一端表示小磁針的N極,將它們放在磁體周圍,小磁針靜止不動時(shí),小磁針N極指向正確的是 (　D　)
3.下列關(guān)于磁感線的說法正確的是 (　D　)
A.磁感線分布越密的地方,磁場越弱
B.磁感線是磁場中真實(shí)存在的一些曲線,還可以通過實(shí)驗(yàn)來模擬
C.磁體周圍的磁感線從磁體的S極出發(fā),回到磁體的N極,構(gòu)成閉合曲線
D.磁感線上某一點(diǎn)的切線方向與放在該點(diǎn)的小磁針靜止時(shí)南極所指的方向相反
4.a、b兩個(gè)磁極間的磁感線分布如圖所示。下列說法正確的是 (　D　)
A.a端磁極是S極,b端磁極是N極
B.P點(diǎn)沒有磁場
C.磁感線是真實(shí)存在的
D.Q點(diǎn)的磁場方向水平向右
5.如圖所示,放在水平地面上的磁體上方有一塊掛在彈簧測力計(jì)上的小磁體(下部為N極)。小輝提著彈簧測力計(jì)沿如圖所示的水平路線從A緩慢移到B,則下圖中能反映彈簧測力計(jì)示數(shù)F隨位置變化的是 (　C　)
(　C　)
6.(雙選)如圖所示,三個(gè)完全相同的環(huán)形磁鐵a、b、c套在塑料支架的光滑桿上。靜止時(shí)磁鐵a、b懸浮在空中,c壓在塑料支架底板上。若每個(gè)磁鐵受的重力均為G,a磁鐵上端為N極,下列說法正確的是
(　BD　)
A.b磁鐵下端為S極
B.c磁鐵對底板壓力為3G
C.若在磁鐵a、b間插入一本物理書(不碰觸磁鐵和桿),磁鐵a、b間距離會改變
D.這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置可以用來說明不接觸的物體間能產(chǎn)生力的作用
7.【傳統(tǒng)文化】公元1世紀(jì)初,東漢學(xué)者王充在《論衡》中記載:“司南之杓,投之于地,其柢指南”。如圖,“柢”即握柄,是磁體的　S(或南)　極,司南之所以能指向南北方向,是由于受到　地磁場　的作用。
8.如圖甲所示,一個(gè)條形磁體摔成兩段,取右邊的一段靠近小磁針,小磁針靜止時(shí)的指向如圖乙所示,則右邊這處裂紋的磁極是　N　極。如果把這段磁鐵沿裂紋吻合放在一起(如圖甲所示),這兩段會相互　吸引　(選填“吸引”或“排斥”)。
9.(2023·海南)請?jiān)趫D中用箭頭標(biāo)出蹄形磁體a點(diǎn)處的磁感線方向。
10.(2023·陜西)如圖,請?jiān)诶ㄌ栔袠?biāo)出小磁針靜止時(shí)右側(cè)磁極的名稱,并用箭頭在M點(diǎn)標(biāo)出磁感線的方向。(共17張PPT)
7.3　電磁鐵
知識點(diǎn)一 電磁鐵
1.電磁鐵:帶有　鐵芯　的螺線管。
2.電磁鐵的原理:　電流的磁效應(yīng)　。螺線管中的鐵芯被電流的磁場磁化后,可以　增強(qiáng)　電磁鐵的磁性。
知識點(diǎn)二 電磁鐵的磁性強(qiáng)弱
電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與　線圈的匝數(shù)　、　電流大小　和有無鐵芯有關(guān)。通過電磁鐵的電流越大,線圈的匝數(shù)越多,它的磁性越大。
如圖所示是“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置,下列說法正確的是
(　D　)
A.閉合開關(guān)后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電流表示數(shù)相同,發(fā)現(xiàn)圖乙中的電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目比圖甲中的少
B.電磁鐵中鐵芯的作用是改變磁場的方向
C.圖甲中滑動變阻器的滑片向右移動,電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目增多
D.保持電流表示數(shù)不變,這是為了探究電磁鐵的磁性強(qiáng)弱與線圈匝數(shù)的關(guān)系
同步變式拓展
1.(2023·赤峰)學(xué)習(xí)了電磁鐵,小明想:“電磁鐵兩極磁性強(qiáng)弱是否相同呢 ”圖甲是他探究該猜想的裝置圖。
(1)通電后,電磁鐵A端是　S　極。
(2)閉合開關(guān)后,彈簧測力計(jì)的示數(shù)太小,要使其示數(shù)變大,滑動變阻器的滑片P應(yīng)向　左　端移動。
(3)將滑動變阻器調(diào)節(jié)完成后,根據(jù)圖乙讀出彈簧測力計(jì)的示數(shù)為　2.2　N。
(4)在原位置將電磁鐵兩端對調(diào),使B端向上,保持電流不變,觀察到彈簧測力計(jì)示數(shù)與(3)中相同。初步可得出的結(jié)論是:電磁鐵兩極磁性強(qiáng)弱　相同　。
知識點(diǎn)三 電磁鐵的應(yīng)用
1.電磁鐵的優(yōu)點(diǎn):
(1)磁性的有無可以利用　電流通斷　來控制。
(2)磁性的強(qiáng)弱可以用　電流強(qiáng)弱　、　線圈匝數(shù)多少　來調(diào)節(jié)。
(3)磁極的極性可以通過變換　電流的方向　來改變。
2.電磁鐵的應(yīng)用:
(1)可以直接對鐵質(zhì)物體有力的作用。如應(yīng)用在電磁起重機(jī)上。
(2)產(chǎn)生強(qiáng)磁場。如應(yīng)用在大型電動機(jī)、發(fā)電機(jī)上。
下列裝置中沒有應(yīng)用電磁鐵的是(　C　)
A.揚(yáng)聲器　　　　 B.電磁起重機(jī)
C.電熱器　　　　 D.電鈴
1.電磁鐵在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,圖中沒有應(yīng)用到電磁鐵的設(shè)備是(　D　)
2.下列選項(xiàng)中,能減弱通電螺線管磁性的措施是(　C　)
A.改變線圈中的電流方向
B.增加線圈的匝數(shù)
C.減小線圈中的電流
D.在線圈中插入鐵芯
3.(2023·揚(yáng)州)如圖所示,下列做法中電磁鐵不能吸引更多大頭針的是 (　D　)
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(shù)
D.只將鐵芯換成同規(guī)格的銅芯
4.(雙選)如圖所示,在電路中滑動變阻器滑片P逐漸向左適當(dāng)移動,條形磁體始終保持靜止,在此過程中,下列說法正確的是 (　BC　)
A.電磁鐵的磁性逐漸減弱
B.條形磁體受到的摩擦力逐漸增大
C.條形磁體受到水平向右的摩擦力
D.條形磁體對電磁鐵沒有力的作用
5.如圖所示,將開關(guān)S打到a點(diǎn),電路中電流方向如箭頭所示,向下調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片時(shí),圖中指針上端向　左　(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。再將開關(guān)S從a打到b點(diǎn),調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使電流大小保持不變,指針指示的數(shù)值將　變大　(選填“變大”“變小”或“不變”),這說明電磁鐵磁性的強(qiáng)弱與　線圈匝數(shù)　有關(guān)。
6.如圖是研究巨磁電阻(GMR電阻在磁場中急劇減小)特性的原理示意圖,閉合開關(guān)S1、S2后,電磁鐵右端為　S　極,滑片P向左滑動的過程中,指示燈明顯變　亮　(選填“亮”或“暗”)。
7.在探究“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實(shí)驗(yàn)中,小明用相同的漆包線和鐵釘繞制成電磁鐵A和B,設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,用此裝置去吸引大頭針。
(1)實(shí)驗(yàn)中是通過電磁鐵　吸引大頭針的數(shù)量　來判定其磁性強(qiáng)弱的。
(2)圖中A、B串聯(lián)的目的是　使通過兩電磁鐵線圈的電流相同　。
(3)若讓B鐵釘再多吸一些大頭針,滑動變阻器的滑片應(yīng)向　左　(選填“左”或“右”)端移動。
(4)通過圖示電路,　能　(選填“能”或“不能”)研究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟電流大小的關(guān)系。
(5)實(shí)驗(yàn)中,大頭針的下端都是分開的原因是　同名磁極相互排斥　。
8.(2023·宜賓)如圖所示,請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整,并在括號中標(biāo)出小磁針靜止時(shí)右端的磁極名稱(要求閉合開關(guān),移動滑片P能改變螺線管磁性強(qiáng)弱)。(共37張PPT)
章末復(fù)習(xí)與評價(jià)
一、單項(xiàng)選擇題
1.(2023·福建)在我國古代的四大發(fā)明中,主要應(yīng)用了磁性材料特性的是(　A　)
A.指南針 B.火藥 C.印刷術(shù) D.造紙術(shù)
A.同名磁極相互吸引 B.異名磁極相互吸引
C.同名磁極相互排斥 D.異名磁極相互排斥
(　C　)
2.如圖是某同學(xué)發(fā)明的“鐵皮自動分開裝置”。將強(qiáng)磁鐵靠近一疊鐵皮,被磁化后的鐵皮會自動分開。鐵皮分開的原因是
3.關(guān)于磁場和磁感線,以下說法錯誤的是 (　A　)
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(chǎn)生的
C.磁體外部的磁感線是從磁體的N極出發(fā),回到S極
D.磁場中,小磁針靜止時(shí)北極所指的方向?yàn)樵擖c(diǎn)磁場的方向
4.如圖所示,是條形磁體的磁場分布圖,下列說法正確的是
A.該條形磁體的左端為N極
B.磁場不是真實(shí)存在的
C.磁感線是真實(shí)存在于該條形磁體周圍的
D.磁感線是為了研究方便引入的假想曲線
(　D　)
5.下列四個(gè)圖中,磁感線方向標(biāo)注錯誤的是(　A　)
6.(2023·成都)如圖是小聰和小明同學(xué)探究“通電螺線管的磁場方向”實(shí)驗(yàn)示意圖。實(shí)驗(yàn)時(shí),在小圓圈位置放置小磁針,閉合開關(guān),畫出不同位置小磁針靜止時(shí)N極的指向;對調(diào)電源正負(fù)極,重復(fù)上述操作。下列說法錯誤的是
(　B　)
A.小磁針的作用是指示通電螺線管周圍的磁場方向
B.閉合開關(guān),放置在a、b處的小磁針靜止時(shí)N極指向相同
C.對調(diào)電源正負(fù)極,閉合開關(guān),通電螺線管的磁場方向改變
D.通過實(shí)驗(yàn)可總結(jié)出通電螺線管的極性和電流方向的關(guān)系
7.(2023·河北)如圖所示,用甲裝置探究通電螺線管外部的磁場分布,用乙裝置探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱跟哪些因素有關(guān)。下列說法正確的是
A.通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似
B.改變通電螺線管中電流方向,小磁針N極指向不變
C.匝數(shù)一定時(shí),通入的電流越小,電磁鐵的磁性越強(qiáng)
D.電流一定時(shí),減少鐵釘上線圈的匝數(shù),電磁鐵的磁性強(qiáng)弱不變
(　A　)
二、不定項(xiàng)選擇題(每小題有一個(gè)或兩個(gè)選項(xiàng)符合要求)
8.如圖所示,彈簧下掛著磁鐵A,它的下端為N極,上端為S極,M是鐵芯,以下說法正確的是
(　BC　)
A.閉合開關(guān)S2,彈簧變長
B.閉合開關(guān)S2,S1再由斷開變?yōu)殚]合,彈簧變短
C.閉合開關(guān)S2后,滑片P向左滑動,彈簧變長
D.閉合開關(guān)S2,將鐵芯從螺線管中抽出來,彈簧變短
9.如圖所示,是巨磁電阻特性原理的示意圖,其中GMR是一個(gè)巨磁電阻,其阻值隨磁場的增強(qiáng)而急劇減小。閉合開關(guān)S1、S2,下列說法正確的是
(　D　)
A.電磁鐵的右端為N極
B.當(dāng)滑片P向右滑動時(shí),電磁鐵的磁性增強(qiáng)
C.當(dāng)滑片P向左滑動時(shí),巨磁電阻的阻值增大
D.當(dāng)滑片P向左滑動時(shí),指示燈變亮
三、填空題
10.如圖是我國古代發(fā)明的指南針——司南,能指示南北方向。因?yàn)榈厍蛑車嬖诘卮艌?指南針靜止時(shí)它的南極指向地理的　南　極附近。指南針放在通電導(dǎo)線附近發(fā)生了輕微偏轉(zhuǎn),是因?yàn)橥妼?dǎo)體周圍存在　磁場　。
11.三個(gè)磁體相鄰,磁極間的磁感線分布如圖所示,D端為　N　極,B端為　N　極。(均選填“N”或“S”)
12.攀枝花市某學(xué)校研學(xué)小組在探究通電螺線管磁場的實(shí)驗(yàn)中,小磁針和螺線管放置于同一水平面內(nèi),螺線管為東西朝向,小磁針可在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。開關(guān)S閉合后,小磁針的指向如圖所示,則電源A端為　負(fù)　(選填“正”或“負(fù)”)極。當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí),小磁針N極將　向北　(選填“不”“向北”或“向南”)偏轉(zhuǎn)。
13.(2023·雅安)如圖所示,閉合開關(guān)后,電磁鐵左端與條形磁體N極相互吸引,則電源E端為　負(fù)極　(選填“正極”或“負(fù)極”)。為增強(qiáng)電磁鐵磁性,滑動變阻器滑片P應(yīng)向　B　(選填“A”或“B”)端移動。
14.如圖甲所示的“聰明電梯”在有、無人乘坐時(shí)會以不同的速度運(yùn)行,這樣可以節(jié)約用電。圖乙所示是其控制電路圖,R是一個(gè)壓敏電阻,其阻值隨壓力的增大而減小。當(dāng)所有人走出電梯后,則圖中電磁鐵的磁性將　減弱　(選填“增強(qiáng)”“減弱”或“不變”),電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將　變慢　(選填“變快”“變慢”或“不變”)。
四、作圖與計(jì)算題
15.如圖是兩個(gè)磁極靠近時(shí)磁感線的分布情況,根據(jù)圖中標(biāo)示的N極,在括號內(nèi)標(biāo)出磁極(N或S);并標(biāo)出圖中靜止小磁針的N極;再在a點(diǎn)用箭頭標(biāo)出磁感線的方向。
16.(2023·內(nèi)江)如圖,根據(jù)小磁針靜止時(shí)的N極方向,用箭頭在圖中A點(diǎn)標(biāo)出磁感線的方向和導(dǎo)線中B點(diǎn)的電流方向。
17.如圖甲是某會議室空調(diào)的自動控制裝置。R是熱敏電阻,其阻值隨溫度的變化關(guān)系如圖乙所示。已知電磁繼電器的線圈電阻R0為10 Ω,左邊控制電路電源電壓為6 V且恒定不變。當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流大于或等于40 mA時(shí),繼電器的銜鐵被吸合,右邊的空調(diào)電路工作;當(dāng)電磁繼電器線圈中的電流小于或等于20 mA時(shí),繼電器的銜鐵被釋放,右邊的空調(diào)電路停止工作。
(1)會議室設(shè)定的空調(diào)啟動溫度是多少攝氏度
解:(1)當(dāng)I=40 mA=0.04 A時(shí),
此時(shí)電路的總電阻:R總===150 Ω
熱敏電阻的阻值:
R=R總-R0=150 Ω-10 Ω=140 Ω
由圖像可知:此時(shí)的溫度t=10 ℃
(2)當(dāng)會議室的溫度為18 ℃ 時(shí),電磁繼電器線圈中的電流約為多少毫安
(2)由圖像可知:當(dāng)t'=18 ℃時(shí),R'=180 Ω
此時(shí)電路的總電阻:
R總'=R'+R0=180 Ω+10 Ω=190 Ω
電磁繼電器線圈中的電流:
I'==≈0.032A=32 mA
當(dāng)會議室的溫度為18 ℃時(shí),電流約為32 mA。
(3)為了給空調(diào)設(shè)定不同的啟動溫度,既能比現(xiàn)在設(shè)定的高一些,也能比現(xiàn)在設(shè)定的低一些,請你提出一種可行的、調(diào)節(jié)方便的措施。
(3)控制電路的電源電壓高一些,再在控制電路中串聯(lián)一個(gè)滑動變阻器。
五、實(shí)驗(yàn)與探究題
18.如圖是探究通電直導(dǎo)線周圍磁場的實(shí)驗(yàn)裝置。
(1)小磁針放置在桌面上靜止時(shí),將直導(dǎo)線AB沿　南北　(選填“東西”“南北”或“任意”)方向放置在小磁針正上方,實(shí)驗(yàn)時(shí)效果最明顯。
(2)當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),導(dǎo)線下方的小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)線周圍存在　磁場　。此時(shí)若移去小磁針,上述結(jié)論是否成立 　是　(選填“是”或“否”)。
(3)僅將電源正負(fù)極對調(diào),小磁針的偏轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變,這表明通電直導(dǎo)線周圍磁場的方向與　電流的方向　有關(guān)。
19.某實(shí)驗(yàn)小組用自制電磁鐵探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素。他們用相同的漆包線和鐵釘繞制成兩個(gè)電磁鐵A和B,B鐵釘上繞有更多匝數(shù)的線圈,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。
(1)如圖甲,閉合開關(guān),電磁鐵A的釘尖是　S　(選填“N”或“S”)極;將滑動變阻器的滑片P向右移動,能吸引　更少　(選填“更多”“不變”或“更少”)的大頭針。
(2)如圖乙,把電磁鐵A和B串聯(lián),閉合開關(guān),多次移動滑動變阻器的滑片P,發(fā)現(xiàn)電磁鐵B總能吸引更多的大頭針,通過比較,得出的結(jié)論是　電流相同,線圈的匝數(shù)越多,電磁鐵的磁性越強(qiáng)　。
(3)電磁鐵在生活中應(yīng)用廣泛,請舉一例:　電鈴　。
1.【模型建構(gòu)】(2023·宿遷)在科技晚會上,小明給大家展示了一個(gè)“聽話”的小瓶子,通過調(diào)節(jié)滑片,就可以讓小瓶子上浮、下沉或懸停在水中,它的原理如圖所示(磁鐵固定在活塞上),閉合開關(guān)S后,移動滑片P,使小瓶子懸停在圖示位置。對此,以下分析正確的是
(　B　)
A.電磁鐵的右端為S極
B.若將滑片P向右移,小瓶子將會上浮
C.小瓶子下沉?xí)r,小瓶子中的氣體密度變小
D.小瓶子上浮時(shí),小瓶子的瓶口處受到水的壓強(qiáng)保持不變
2.【科學(xué)推理】(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(biāo)記,然后放在透明的塑料袋里,用細(xì)線懸掛起來。第一次他將磁鐵按圖甲所示放置在塑料袋中,確保C面向上,結(jié)果A、B面在任意方向均可靜止,第二次他將磁鐵按圖乙所示放置在塑料袋中,結(jié)果磁鐵靜止時(shí)總是C面朝南。
根據(jù)以上操作,請你幫助小明推斷:
(1)A、B、C三面中,　C　是磁極所在面。該面對應(yīng)的磁極性是　S　極。
(2)為了進(jìn)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　吸引　。(共20張PPT)
7.2　電流的磁場
知識點(diǎn)一 奧斯特的發(fā)現(xiàn)
1.1820年,丹麥物理學(xué)家　奧斯特　發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生了磁場,是發(fā)現(xiàn)電與磁之間聯(lián)系的第一個(gè)人。
2.直線電流產(chǎn)生的磁場中,磁感線是以導(dǎo)線為圓心排列的系列的　同心圓　。
注:通電導(dǎo)線周圍存在著磁場,其方向與電流方向有關(guān)。
如圖所示是奧斯特曾經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)。觀察比較甲、乙兩圖,可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論:　通電導(dǎo)體周圍存在磁場　;觀察比較　甲、丙　兩圖,可以探究通電導(dǎo)體周圍磁場的方向與電流的方向的關(guān)系。
知識點(diǎn)二 通電螺線管的磁場
1.通電螺線管周圍磁場的特點(diǎn):
通電螺線管周圍存在著磁場,其外部的磁場和　條形磁體　的磁場相似。
2.通電螺線管的極性跟　電流　方向有關(guān),當(dāng)電流的方向變化時(shí),通電螺線管的極性也發(fā)生改變。
3.右手螺旋定則(即安培定則):
用右手握螺線管,讓四指彎向螺線管中　電流　的方向,則大拇指所指的那一端就是螺線管的　N　極。
小磁針靜止時(shí)的指向如圖所示,由此可以判定螺線管的A端是　S　(選填“N”或“S”)極,接線柱a連接的是電源　正　(選填“正”或“負(fù)”)極。
同步變式拓展
1.一個(gè)通電螺線管中的電流方向和螺線管周圍磁感線的分布如圖所示,其中正確的是(　B　)
2.(1)(2023·岳陽)將圖中通電螺線管左端磁極和小磁針右端磁極標(biāo)在對應(yīng)括號內(nèi)。
(2)(2023·淮安)根據(jù)圖中小磁針靜止時(shí)的指向,在括號中標(biāo)出電源的極性。
(3)如圖,將銅絲、鐵絲插入菠蘿中,便制成了水果電池。一根軟導(dǎo)線在紙筒A上繞制成螺線管,導(dǎo)線兩端接在電池兩極上,螺線管產(chǎn)生的磁場使小磁針靜止在如圖所示狀態(tài)。圖中已標(biāo)出電路中電子定向移動的方向。
①標(biāo)出電池正、負(fù)極(在圖中橫線上填“+”或“-”符號);
②畫出紙筒A上導(dǎo)線的繞向并形成閉合電路。
知識點(diǎn)三 物體磁性從哪里來
原子內(nèi)電子繞原子核旋轉(zhuǎn)就形成了環(huán)形電流。因此,每個(gè)原子都可以看作是一個(gè)微型小磁針。
在大部分物體中,由于大量微型小磁針的指向紊亂,物體不顯磁性;而在有的物體中,大量微型小磁針的指向較為一致,物體就有了磁性。
1.如圖所示,在通電螺線管周圍a、b、c、d四個(gè)位置畫出的小磁針指向正確的是 (　A　)
A.a、b B.b、c
C.c、d D.a、d
2.如圖所示,通電螺線管周圍存在磁場,M是某一磁感線上的一點(diǎn),小磁針靜止在磁場中,則M點(diǎn)的磁場方向及小磁針的左端極性分別是 (　B　)
A.向左　N極 B.向右　N極
C.向左　S極 D.向右　S極
3.(雙選)如圖所示,接通電源后,通電螺線管上端為N極,下列說法正確的是(　BD　)
A.電源上端為“+”極
B.電源上端為“-”極
C.小磁針?biāo)谖恢么艌龇较蛳蛏?br/>D.小磁針上端為S極
4.(2023·廣東)如圖所示,桌面上有一枚轉(zhuǎn)動靈活的小磁針,靜止時(shí),小磁針　S　極指南。當(dāng)導(dǎo)線與電池觸接時(shí),小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說明通電導(dǎo)線周圍存在　磁場　;斷開電路,小磁針　會　(選填“會”或“不會”)回到原來位置。
5.(2023·濟(jì)寧)現(xiàn)在醫(yī)學(xué)上使用的心肺機(jī)的功能之一是用“電動泵”替代心臟,推動血液循環(huán)。如圖所示,當(dāng)線圈中的電流從a流向b時(shí),線圈的左端為　N　極,此時(shí)活塞將向　右　運(yùn)動,促使血液流動。
6.(2023·云南)某實(shí)驗(yàn)小組探究“通電螺線管外部磁場的特點(diǎn)”。
(1)將螺線管安裝在一塊有機(jī)玻璃板上,連入電路中。在板面上均勻地灑滿鐵屑,閉合開關(guān)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　條形　磁體周圍鐵屑的分布情況相似,鐵屑的作用是顯示　磁場的分布情況　。
(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(shí)N極所指方向如圖乙所示,則通電螺線管的右端為　N　極。對調(diào)電源正負(fù)極,閉合開關(guān),小磁針靜止時(shí)N極所指方向如圖丙所示,說明通電螺線管的極性與　電流　的方向有關(guān)。
7.(1)(2023·懷化)如圖所示,請根據(jù)電流方向判斷螺線管的磁極,標(biāo)出螺線管的右端的極性(選填“N”或“S”)。
(2)(2023·威海)閉合開關(guān),通電螺線管附近的小磁針方向如圖所示,請?jiān)趫D中括號內(nèi)標(biāo)出電源的極性(“+”或“-”),并標(biāo)出磁感線的方向。
如圖所示,閉合開關(guān),根據(jù)電源的正負(fù)極和小磁針的指向,在圖中畫出螺線管的繞線。

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